Лабораторные методы исследования гомеостатической функции почек

01 Февраля в 18:58 4503 0


Одной из важных сторон гомеостаза является водно-солевое равновесие. Содержание воды у взрослого человека составляет приблизительно 60—65 % массы тела [Шалимов А.А. и др., 1970]. При этом 2/3 воды приходится на внутриклеточную и 1/3 — на внеклеточную жидкость. Ежедневно происходит обновление состава жидкостей организма, в том числе примерно 6 % общего количества воды. Средняя потребность в воде взрослого человека равна примерно 40 мл на 1 кг массы тела.

Все жидкости организма являются растворами электролитов, общая концентрация которых в плазме крови составляет 310 мэкв/л. Ведущее место среди катионов занимает натрий, среди анионов - хлорид. Минеральные вещества составляют примерно 5 % массы тела человека. Суточная потребность в минеральных веществах — натрии, калии, кальции, магнии, хлоридах, фосфатах, сульфатах составляет соответственно 215, 75, 60, 35, 215, 105, 90 мэкв [Мережинский М.Ф., Черкасова Л.С., 1965].

Регуляция водного баланса тесным образом связана с регуляцией солевого баланса. Только синхронная регуляция обмена воды и солей в организме обеспечивает сохранение динамического постоянства объема, осмотической концентрации, ионного состава жидкостей организма.

Выделение воды и электролитов осуществляется главным образом почками. За сутки с мочой выделяется до 45—65 г плотных веществ, среди которых органические вещества составляют 22—46 г и неорганические — 12—25 г. При обычных физиологических условиях почки экскретируют различное количество твердых веществ, поэтому выделяемая моча может быть гипертоничнее или гипотоничнее плазмы крови. Максимальная концентрационная активность почек есть показатель способности их экскретировать с мочой наибольшее количество твердых веществ в наименьшем объеме мочи.

Определение способности почек поддерживать нормальное водно-солевое равновесие основано на исследовании количества выделяемой мочи и способности почек к концентрации и разведению.

Количество мочи (диурез)

Водовыделительная функция почек осуществляется путем клубочковой фильтрации, проксимальной (обязательной) и дистальной (факультативной, т.е. избирательной) канальцевой реабсорбции. У здорового взрослого человека из 180 л клубочкового ультрафильтрата процессам проксимальной канальцевой реабсорбции подвергается примерно 157 л, дистальной канальцевой реабсорбции — примерно 22 л и выводится около 1500 мл мочи [Генецинский А.Г., 1964].

В норме за сутки мужчины выделяют 1000—2000 мл (в среднем 1500 мл), а женщины — 1000—1600 мл (в среднем 1200 мл) мочи. В обычных условиях с мочой выделяется 75—80 % общего количества принятой жидкости. Суточный диурез может колебаться в значительных пределах в зависимости от количества принятой жидкости, погодных условий, характера трудовой деятельности и возраста человека. У новорожденных суточный диурез составляет до 60 мл, а по мере роста ребенка постепенно увеличивается. Количество выделяемой за 24 ч мочи у детей можно приблизительно вычислить по формуле:

Д = 600 + 100 (х - 1)

где Д — диурез, мл; х — возраст ребенка.

Количество выделенной мочи измеряют мензурками иди измерительными цилиндрами. Выделение менее 500 мл или больше 2000 мл мочи зa сутки у взрослого человека считается патологическим (олигурия, полиурия). В норме днем выделяется приблизительно 2/3 (70—75 %) суточного количества мочи, ночью — 1/3 (25—30 %).

Суточное количество мочи у детей разного возраста и у взрослых [Тодоров Й., 1966]
ВозрастКолебания суточного количества мочи, мл
Новорожденные0-60
1-3 мес170-590
4-6 мес250-670
От 1 года до 5 лет700-1200
От 6 до 10 лет900-1300
От 10 до 15 лет1000-1500
Мужчины1000-2000
Женщины1000-1600

Определение концентрационной способности почек

Наиболее важные методы исследования способности почек к концентрации и разведению следующие:

1) определение ОПМ,
2) проба Зимницкого,
3) проба Фольгарда,
4) питрессиновая проба.

Относительная плотность мочи

Относительная плотность водного раствора пропорциональна весовой концентрации растворенных в нем веществ, другими словами, зависит от массы растворенных молекул, а не от их числа. Относительная плотность дистиллированной воды при 4 °С равна 1,000, первичной мочи — относительной плотности безбелковой части плазмы крови, т.е. 1,010. В зависимости от потребностей организма почки могут разводить или концентрировать первичную мочу, вырабатывая окончательную мочу с относительной плотностью, более низкой или более высокой чем 1,010.

Обычно ОПМ определяют с помощью урометра при стандартной температуре 15 ± 3 °С. Мочу наливают в узкий цилиндр вместимостью 50 мл и осторожно погружают в него урометр. Когда прибор перестанет погружаться, его слегка постукивают, чтобы он опустился глубже в жидкость. При остановке колебаний урометра определяют ОПМ по нижнему мениску. Если мочи мало, то можно перед исследованием развести ее в 2—3 раза дистиллированной водой, а потом полученную цифру относительной плотности умножить на степень разведения.

В последние годы для определения ОПМ применяют рефрактометрический метод, при котором для исследования достаточно 2—3 капель мочи. Между показателями преломления мочи и ОПМ установлена определенная зависимость.

Определить ОПМ на основании показателей преломления мочи можно по формуле:

(n - 1,3332) : 4 + 1000,

где n — показатель преломления; 1,3332 и 1000 — эмпирические коэффициенты.

ОПМ у здорового взрослого человека колеблется от 1,001 до 1,040, у детей - от 1,002 до 1,030. Минимальной верхней границей ее у здоровых людей считается 1,028, а максимальной — 1,003, что является признаком вполне достаточной способности почек к концентрированию и разведению. ОПМ зависит от концентрации растворенных в ней веществ (белка, глюкозы, мочевины, солей натрия и др.). Поэтому наличие белка и сахара в моче отражается на определении ее. Каждые 10 г/л глюкозы увеличивают ОПМ на 0,004, а каждые 3 г/л белка — приблизительно на 0,001. Поэтому в случае необходимости следует вносить соответствующие поправки.

Продолжительное выделение мочи с относительной плотностью, равной относительной плотности первичной мочи (0,010), называют изостенуртей, которая говорит о серьезном заболевании почек и является плохим прогностическим признаком. При колебаниях ОПМ в пределах 1,007—1,015 говорят о гипостенурии, которая обусловлена частичной утратой почками функции концентрирования и разведения. Обычно гипостенурия сочетается с изостенурией, что обозначается термином гипоизостенурия.

Осмотическая (осмолярная) концентрация мочи (ОКМ)

Относительная плотность дает представление о весовой, но не об ОКМ. Представление о числе растворенных в моче частиц дает определение осмолярной концентрации. Ее важно знать потому, что деятельность почки по концентрации и разведению носит осмотический характер [Тодоров Й., 1963]. На практике, если отсутствуют патологические компоненты (белок, сахар) в моче, существует прямая зависимость между ОПМ и осмолярной концентрацией.

Более точным все же является прямое определение осмолярной концентрации (мосмоль/л), которое проводят посредством определения точки замерзания   (криоскопический   метод),   поверхностного   натяжения и электропроводности. ОКМ у здорового взрослого человека в среднем около 1400 мосмоль/л, у новорожденного — от 100 до 500 мосмоль/л. К криоскопическому методу прибегают обычно в тех случаях, когда мочи для исследования получено очень мало.

Метод основан на том, что точка замерзания мочи здоровых людей в течение суток колеблется, по данным различных авторов, в пределах от — 0,59 до — 2,71 °С и зависит от осмотической концентрации, прежде всего от содержания хлорида натрия. При употреблении большого количества жидкости или нарушении функции почек точка замерзания повышается до —0,25°С и доходит до 0 °С. По точке замерзания можно также судить об ОПМ.

В связи с тем что концентрация мочи сильно изменяется даже в течение одних суток, однократное исследование мочи не позволяет установить нарушения в способности почек к концентрации и разведению. Более точные данные можно получить путем многократных исследований ОПМ в процессе динамического наблюдения. Чтобы быстро получить предоставление о концентрационной способности почек, следует применить специальные функциональные пробы.

Проба Зимницкого

Проба Зимницкого наиболее проста и физиологична. Мочу собирают каждые 3 ч днем и ночью (8 раз). В каждой из 8 порций мочи определяют объем и ОПМ (в классическом варианте также содержание хлоридов и мочевины), а так же количество мочи, выделенное днем и ночью. При оценке результатов большое значение придают сравнению ночного и дневного диуреза, а также колебаниям ОПМ. Чем значительнее колебания ее, тем лучше концентрационная способность почек, и наоборот. Колебания ОПМ в норме в значительной степени зависят от возраста: до 1 года — 1,002—1,017; от 1 года до 3 лет — 1,010—1,017; от 3 до 5 лет — 1,012-1,020; от 10 до 12 лет - 1,011-1,025.

Проба Фольгарда

Проба Фольгарда детально разработана Фольгардом и Фаром [Volhard и Fahr, 1914]. Пробу проводят в два этапа: вначале с водной нагрузкой для определения способности почек к разведению, а затем с сухоядением для суждения о максимальной концентрационной способности почек.

Перед пробой на разведение необходимо подготовить больного. Накануне после ужина и ночью он не должен употреблять жидкости, а в день исследования ему необходимо соблюдать постельный режим. В связи с возможностью задержки жидкости в организме рекомендуется взвешивание больного до и после исследования. Утром натощак после опорожнения мочевого пузыря больной выпивает 1,5 л воды в течение 15—30 мин. Затем через каждые полчаса или 1 ч собирает мочу в течение 4 ч. В каждой порции определяют количество и ОПМ.



При оценке результатов обращают внимание на скорость выведения воды, колебание объема мочи и ОПМ в каждой порции. В норме все принятое количество воды выделяется за 2—3 ч, реже — за 4 ч. За первые 2 ч выделяется больше мочи, чем в течение двух последних. В этот период самая большая получасовая порция мочи должна содержать не менее 400 мл мочи, а ОПМ снизится до 1,001 — 1,002. При нарушении функции почек максимальное количество мочи в отдельных порциях и колебания ОПМ становятся меньше. Эти изменения тем больше выражены, чем тяжелее поражение почек.

Виоль рекомендовал проводить пробу с водной нагрузкой в 2 этапа — сначала в вертикальном положении, а затем в горизонтальном положении больного. Накануне пробы с вечера больной не принимает пищи и питья. В день исследования утром опорожняет мочевой пузырь, а затем в течение 2 ч выпивает 800 мл воды (через каждые полчаса по 200 мл). Мочу собирают каждые полчаса 6 раз. В норме в горизонтальном и вертикальном положениях больной выделяет приблизительно одинаковое количество мочи, а общее количество выделенной за это время мочи составляет не менее 2/3 выпитой жидкости. Нет различий и в динамике выведения жидкости в клино- и ортостазе.

Если в клиностазе выделяется вся или большая часть выпитой жидкости, а в ортостазе только некоторое ее количество, то причиной этого является сердечно-сосудистая недостаточность. Если в горизонтальном и вертикальном положениях больного экскреция воды меньше нормы, то это связывают с недостаточной функцией почек или повышенной задержкой жидкости в организме.

Пробу на концентрацию проводят на следующие сутки после пробы на разведение. Больной принимает сухую, приготовленную без соли пищу и затем собирает 4 порции мочи через каждые 2 ч.

В каждой порции определяют объем и OПM. В норме уже со второй порции ОПМ достигает 1,030—1,045 и держится на этом уровне примерно 10 ч, а затем несколько снижается. Количество мочи в отдельных порциях составляет 50-60 мл, а суточный диурез — не более 500-600 мл.

Пробу Фолгарда в урологической практике в настоящее время проводят очень редко в связи с ее нефизиологичностью. Проба с водной нагрузкой не может быть выполнена при наклонности больного к отекам, остром нефрите, сердечно-сосудистой недостаточности, повышении АД. Проба с сухоядением противопоказана при азотемии.

Метод осмотического концентрирования

Метод осмотического концентрирования, применяемый в педиатрической практике [Сергеева Т.В., 1970], проводят в условиях 36-часовой дегидратации в сочетании со стандартной диетой, содержащей 2 г животного белка на 1 кг массы тела в сутки для детей старше 3 лет. Детям старше 5 лет пробу с сухоядением проводят в условиях 36-часового сухоядения.

Накануне дня исследования с 19 ч больному ограничивают прием жидкости. С 7 ч утра следующего дня после опорожнения мочевого пузыря собирают отдельные порции мочи в течение суток. Сухоядение продолжают во время всего периода проведения пробы. По окончании сбора мочи берут кровь из вены для исследования осмотической концентрации сыворотки. В каждой порции мочи определяют ее количество и концентрацию осмотически активных веществ криоскопическим методом. Функцию осмотического концентрирования оценивают по максимальной величине концентрации осмотически активных веществ в моче и их концентрационного индекса по формуле:

КИ = Uосм.макс./Росм

где КИ — максимальный концентрационный индекс осмотически активных веществ; Uосм.макс. — максимальная концентрация осмотически активных веществ в моче, мосмоль/л; Росм — осмотическая концентрация сыворотки крови, мосмоль/л.

В норме в условиях сухоядения максимальная ОПМ превышает 1,026, максимальная осмолярность мочи больше 900 мосмоль/л, а концентрационный индекс осмотически активных веществ — 3,0. Новорожденные в условиях пробы с сухоядением выделяют мочу, осмолярность которой не выше 600—800 мосмоль/л. Концентрационная способность почек у детей достигает уровня взрослого человека к 1 — 1,5 годам [Наумова В.И. и др., 1978]. Функция осмотического концентрирования считается нарушенной, если максимальная осмолярность мочи ниже 900 мосмоль/л, а максимальный концентрационный индекс осмотически активных веществ ниже 3,63 [Сергеева Т.В., 1980].

Питрессиновая проба

У маленьких детей трудно провести пробу с cухоядением. В этом случае можно применить модифицированную пробу на концентрацию, при которой подкожно или внутривенно вводят вазопрессин (питрессин) из расчета 0,5 ЕД на 6 кг массы тела [Вельтищев Ю.Е., 1979].

Накануне дня исследования после 18 ч ограничивают прием жидкости, в 20 ч однократно вводят вазопрессин. В течение последующих суток собирают мочу, измеряют ее количество и ОПМ в каждой порции. В норме максимальная ОПМ не должна быть ниже 1,020. Реакция на вазопрессин отсутствует при водной интоксикации, гипокалиемии, гипоадренокортицизме и поражениях паренхимы почек.

Экскреция оснований мочи

К основаниям мочи относят натрий, калий, кальций, магний и аммоний. За сутки взрослый человек выделяет с мочой 3—6 г натрия. Величина экскреции почками натрия в значительной степени зависит от употребления поваренной соли. В зависимости от диеты за сутки с мочой вьделяется 1,5— 3,5 г калия. Увеличение выделения почками калия наблюдается после приема мясной пищи, голодания и состояний, сопровождающихся повышенным распадом клеточных элементов.

Гиперкалиурия возможна также при гиперсекреции или приеме кортикоидов и АКТГ, полиурии, почечно-канальцевом ацидозе, применении диуретиков, синдроме Кона (первичном гиперальдостеронизме). Уменьшение выделения калия почками наблюдается при гипофункции коры надпочечников (болезнь Аддисона) и гипофиза, а также снижении клубочковой фильтрации (нефриты, нефрозы). Соотношение содержания калия и натрия в моче составляет 3 : 5.

Кальций выделяется с мочой за сутки в количестве 0,1—0,3 г. Его содержание в моче повышается при туберкулезе почек, нефролитиазе, поступлении в организм большого количества с пищей или увеличении реабсорбции кальция не только в кишечнике (передозировка витамина D, идиопатическая гиперкальциемия у детей), при распаде костной ткани (гиперпаратиреоидизм, опухоль костей, тиреотоксикоз), но и в канальцах почки (в норме реабсорбируется 98 % кальция, содержащегося в клубочковом фильтрате), а также при почечно-канальцевом ацидозе, когда недостаточное выделение водородных ионов возмещается повышенной экскрецией калия и кальция. Гипокальциурия отмечается при снижении клубочковой фильтрации (нефриты), рахите, гипотиреоидизме и гипопаратиреоидизме.

Магний вьделяется с мочой за сутки в количестве 0,1—0,3 г.

Содержание натрия, калия, кальция в моче определяют плазменной фотометрией. Этот метод достаточно точен и осуществляется гораздо быстрее, чем при химическом весовом или объемном анализе. Для определения кальция в моче пользуются также пробой Сулковича.

Экскреция кислотных остатков мочи

Кислотные остатки мочи составляют хлориды, сульфаты и фосфаты.

Хлориды

Количество выделяемых с мочой хлоридов связано с количеством поступающей в организм с пищей поваренной соли. В норме здоровый человек выделяет с мочой за сутки 10—15 г натрия хлорида, количество хлоридов равно 170—210 мэкв/л, Гиперхлорурия наблюдается при снижении клубочковой фильтрации хлоридов (хронический нефрит) или повышенной канальцевой реабсорбции (гиперфункция надпочечников и передней доли гипофиза), острых лихорадочных состояниях, частой рвоте, отеках, пневмонии, наличии в организме экссудатов, транссудатов. Количество хлоридов в моче определяют методом Фольгарда.

Сульфаты мочи

Сульфаты мочи образуются при окислении серы, входящей в состав белковой молекулы. В моче сульфаты находятся главным образом в виде серно-кислых солей щелочных металлов, парных серных или эфиросерных кислот, а также нейтральной, неокисленной серы. Суточное выделение общей серы с мочой в пересчете на SO4 составляет 1,5—3,7 г (25—60 мэкв/л).

Количество сульфатов в моче определяют путем их осаждения раствором бензидина и определения количества серной кислоты титрованием едким натром.

Фосфаты мочи

Фосфаты мочи образуются за счет окисления фосфорсодержащих веществ, находящихся в пищевых продуктах и тканях организма. Суточное выделение фосфатов с мочой за сутки у взрослых в перерасчете на Р2О5 оставляет 1,5—6 — 0,5—2 г (Р 15—60 мэкв/л). Содержание фосфатов в моче увеличивается при усиленном распаде клеточных элементов (например, при лейкозax), а также при повышении секреции фосфатов в дистальном канальце (первичный гиперпаратиреоидизм), нарушении реабсорбции фосфора в проксимальном канальце (гликофосфорный диабет, аминовый диабет, изолированный фосфатный диабет или первичный рахит).

Большое количество фосфатов в моче наблюдается у больных с длительным повышением температуры тела, при нервном переутомлении, некоторых заболеваниях ЦНС (эпилепсия, истерия, неврастения), туберкулезной интоксикации, нарушении обмена веществ. Выделение с мочой неорганического фосфора (фосфата) уменьшается при уменьшении секреции фосфора в системе дистальных канальцев (гипопаратиреоидизм, паратиреоидэктомия, псевдогипопаратиреоидизм), снижении клубочковой фильтрации.

Для определения количества фосфатов в моче применяют метод Полоновского и Колина [Polonovski, Colin, 1956], основанный на титровании подогретой до кипения мочи нитратом или ацетатом уранила.

Н.А. Лопаткин
Похожие статьи
показать еще
 
Урология