Лабораторные методы исследования очистительной функции почек

01 Февраля в 17:39 7931 0


Для правильного функционирования человеческого организма почки имеют очень большое значение. Основные функции почек:

• очистительная — выведение из организма ненужных и вредных для организма веществ (конечные продукты обмена, особенно белкового, соли, краски, лекарственные и ядовитые вещества и пр.);
• гомеостатическая — сохранение постоянства внутренней среды организма путем регулирования постоянного состава крови, постоянства осмотического давления, основного КОС;
• регуляция АД;
• внутрисекреторная;
• эритропоэтическая.

Для выявления нарушенных функций почки применяются функциональные пробы, которые позволяют выявить не только суммарную функцию обеих почек (или функцию каждой почки в отдельности), но и определять локализацию и степень структурных изменений почечной паренхимы, поскольку в зависимости от характера патологического процесса и его локализации в почечной паренхиме отмечается нарушение определенных функций нефрона.

Методы включают исследование содержания в крови конечных продуктов белкового обмена; экскреционные пробы с нагрузкой различными веществами; пробы на очищение (клиренс-тесты).

Определение в крови остаточного азота и его ингредиентов

Поскольку азотистые шлаки выводятся из организма почками, знание степени азотемии позволяет судить об их функции.  В практической работе часто прибегают к определению в крови остаточного азота. Под остаточным азотом понимают безбелковый азот, т.е. азот веществ, которые содержатся в фильтрате крови после осаждения белков. По Й.Тодорону (1963), остаточный азот при нормальных условиях включает азот мочевины приблизительно 50 %, аминокислот 25 %, эрготионеина 8 %, креатина 5 %, мочевой кислоты 4 %, креатинина 2,5 %, аммиака и индикана 0,5 %, остальных небелковых веществ (полипептиды, нуклеотиды и др.) 5 %.

Определение остаточного азота в крови обычно проводится по Кьельдалю, Бородину и Фолину или микроопределением остаточного азота колориметрическим способом по Аселю.

В норме содержание остаточного азота в крови находится в пределах 20—40 мг %. Азот мочевины составляет приблизительно 50 % остаточного азота. При нарушении функции почек процент содержания мочевины в остаточном азоте увеличивается. Поэтому определение содержания мочевины в крови более показательно, чем измерение остаточного азота. Содержание мочевины в крови определяют газометрическими, прямыми фотометрическими и ферментативными методами. Наиболее удобно для практических целей проводить определение мочевины в аппарате Бородина. В норме в сыворотке крови содержится мочевины 2,5—8,3 ммоль/л.

В начальном периоде почечной недостаточности раньше других азотистых веществ начинает увеличиваться содержание в крови мочевой кислоты, затем индикана, мочевины и в конце всего креатинина. Поэтому определение содержания индикана в крови имеет большое значение для более раннего выявления почечной недостаточности, а определение креатинина имеет большое прогностическое значение. Содержание индикана в крови в норме незначительное и не обнаруживается качественными пробами. Количество индикана в крови определяют по методу Альтгаузена или Обермейера.

Содержание креатинина в крови в норме составляет 0,044—0,088 ммоль/л и определяется мышечной массой. В качестве унифицированного метода определения креатинина в 1972 г. утвержден метод Попера, основанный на цветной реакции М.Яффе, направленный на выявление Яффе-положительных хромогенов.

В моче азотистые вещества (мочевина, креатинин и др.) содержатся в весьма больших количествах, превышающих их содержание в крови в 100 и более раз. Определение мочевины и креатинина в моче проводится теми же методами, что и в крови. При этом мочу перед исследованием разводят в 10-100 раз.

Константа Амбара

Определение концентрации в крови остаточного азота или отдельных его ингредиентов не всегда отражает функциональное состояние почек, поскольку при нарушении их функций азотистые шлаки выделяются другими органами: печенью, легкими, кожей, слюнными и потовыми железами, желудочно-кишечным трактом и т.д. Поэтому некоторые авторы для более точного определения функции почек предложили сравнивать концентрацию данного вещества в крови и в моче. Амбар (Ambard, 1910) предложил метод определения коэффициента отношения мочевины крови и мочевины в моче.

Больного взвешивают. Мочевой пузырь опорожняют катетором Через 10 мин из вены берут 10 мл крови. Через 1 ч после опорожнения мочевого пузыря мочу выпускают вновь и измеряют ее количество. Определяют содержание мочевины в крови и в собранной порции мочи. Вычисляют так называемый константный коэффициент (константа Амбара) по формуле:
yrol_14.jpg
где К — константный коэффициент; Мк — концентрация мочевины в крови (г/л); См — количество мочевины, вьделенной с мочой за сутки (г); Мм — содержание мочевины в моче (г/л); 70 — условная средняя масса тела взрослого человека (кг); В — масса тела больного (кг); 5 — расчетный коэффициент.

При нормальной функции почек константный коэффициент колеблется от 0,06 до 0,08. При почечной недостаточности величина константы превышает 0,1. В ряде случаев константа Амбара дает более раннее представление относительно начинающейся почечной недостаточности, чем простое определение содержания мочевины в сыворотке крови.

Оценка функции почек по нагрузке экзогенными веществами

Принцип этих методов заключается в том, что больной принимает внутрь или ему вводят парентерально определенное вещество, а затем наблюдают, через сколько времени оно начинает выделяться с мочой и какое количество его выделяется в определенный отрезок времени. Одно время использовали пробы с различными красителями.

Фенолсульфофталеиновая проба

Проба с феноловым красным была предложена Роунтри и Джерати (Rowntree, Geragthy) в 1910 г. Утром натощак после опорожнения мочевого пузыря больному дают выпить 300— 400 мл (2 стакана) жидкости. Вводят внутривенно 1 мл раствора фенолового красного, содержащего 6 мг фенолсульфофталеина, и определяют через 15, 60 и 120 мин абсолютное количество красителя, выделенного с мочой за это время.

В норме за первые 15 мин выделяется 25—35 %, за 60 мин — 40— 60 %, за 120 мин — 60—80 % всего количества введенного фенолсульфофталеина. Краситель секретируется канальцами и лишь в очень небольших количествах фильтруется клубочками. При нарушении секреторной функции канальцев наблюдается уменьшение количества выводимой с мочой краски пропорционально степени морфологических изменений в почках.

Наиболее ценными и специфичными из всех проб для функциональною исследования почек является определение коэффициента очищения, или клиренса, так называемые клиренс-тесты, которые позволяют исследовать самую важную функцию почек — очищение. Впервые клиренс-тест как метод количественной оценки функции почек был введен в практику Ребергом [Rehberg, 1926] — клиренс креатинина и Ван-Слайком и соавт. [Moller, Mclntoch, Van Slyke, 1929] — клиренс мочевины.

Под термином коэффициент очищения, или клиренс, понимают объем плазмы (в мл), который полностью освобождается от экзогенного или эндогенного вещества за 1 мин (т.е. выражается в мл/мин). Таким образом, клиренс-тест характеризует степень очищения крови, протекающей через почки в единицу времени от определенных веществ. Поскольку функция почек осуществляется путем клубочковой фильтрации, канальцевой реабсорбции и секреции, в зависимости от механизма выделения исследуемого вещества почками можно получить представление о функциональном состоянии разных отделов нефрона.

Клубочковая фильтрация

Клубочковая фильтрация определяется по показателям очищения ряда веществ, которые выделяются из крови почками только путем клубочковой фильтрации и не подвергаются в канальцах процессам реабсорбции и секреции. К таким веществам относятся инулин, тиосульфат натрия, креатинин. Самым точным является определение клиренса по инулину, но наиболее простым и удобным на практике является определение клиренса эндогенного креаьтнина по методу Реберга—Тареева.

Пробу проводят при соблюдении больным постельного режима. Во время пробы запрещают прием пищи и воды. Утром в определенное время больной опорожняет мочевой пузырь. Спустя 1 ч после мочеиспускания получают кровь из вены для определения содержания в ней креатинина. Спустя еще 1 ч больной опорожняет мочевой пузырь. Измеряют объем мочи, выделенной за 2 ч, и определяют уровень креатинина в ней. Коэффициент очищения (клиренс) эндогенного креатинина определяют по формуле, общей для всех клиренсов:

С = (U·V)/P

где С — клиренс (мл/мин), U — концентрация исследуемого вещества в моче (ммоль/л), V — диурез в 1 мин (мл), Р — концентрация данного вещества в плазме крови (ммоль/л).

Клубочковый клиренс представляет в сущности клубочковую фильтрацию (первичную мочу) в мл за 1 мин. Величина почечного клиренса зависит от площади поверхности тела исследуемого. Поэтому необходимо проводить перерасчет этих показателей на стандартную поверхность тела взрослого человека, равную 1,73 м2. Тогда

C = (абсолютный клиренс · 1,73)/поверхность тела больного

Поверхность тела больного определяют по формуле Дюбуа или по номограмме. Величина клиренса по эндогенному креатинину зависит от возраста человека.

Принято считать, что при нормальной деятельности почки величина клубочковой фильтрации варьирует от 90 до 130 мл/мин и, как правило, составляет 120—130 мл/мин.

Клиренс эндогенного креатинина, приведенный к стандартной поверхности тела (1,73 м2), у здоровых людей [Вельтищев Ю.Е., 1979]



ВозрастКлиренс креатинина, мл/мин
1 - 14 дней30 (25-35)
14 дней37 (25-55)
2 мес - 1 год60 (35-80)
Cтарше 1 года80 (60-100)
Взрослые100 (80-150)

Исследование клиренса инулина проводится натощак. Препарат вводят внутривенно и течение всего периода исследования или однократно. Мочу собирают путем катетеризации мочевого пузыря после предварительного его опорожнения. Мочу и кровь исследуют через равные промежутки времени. В норме клиренс инулина равен 130 мл/мин.

Точно так же определяют коэффициент очищения по тиосульфату натрия, который также полностью фильтруется в клубочках. Техника йодометрического определения тиосульфата более точна, чем колориметрического метода определения креатинина и инулина. В норме клиренс тиосульфата натрия составляет 127 мл/мин.
Путем сопоставления различных клиренсов или путем изменения условий проб можно получить новые показатели функции почки.

Канальцевая реабсорбция

Зная клубочковый клиренс, можно легко определить реабсорбцию воды в канальцах, которую выражают в процентах и определяют по формуле:

RH2O = ((C-V)/C) · 100

где RH2O - реабсорбция воды в канальцах (%), С — клиренс (величина клубочковой фильтрации, мл/мин), V— диурез (мл/мин).

В норме процент реабсорбции воды канальцами почки составляет 97—99 %.

Кроме реабсорбции воды, для определения функции проксимальных отделов канальцев почки применяют определение реабсорбции глюкозы, фосфатов, аминокислот.

Определение максимальной реабсорбции глюкозы

Определение максимальной реабсорбции глюкозы заключается в установлении разницы между профильтровавшимся ее количеством в клубочках почки и выделившимся с мочой за 1 мин по формуле:

Rгл = Uкр · C - Uм · V

где Rгл — реабсорбция глюкозы (мг/мин); Uкр — содержание глюкозы в 1 мл плазмы крови (мг); С — клиренс (клубочковая фильтрация в мл/мин); Uм — содержание глюкозы в 1 мл мочи (мг); V- диурез (мл/мин).

При нормальном содержании глюкозы в плазме крови или умеренной гипергликемии глюкоза реабсорбируется полностью и в моче не появляется. Концентрация глюкозы в крови, при которой она может быть полностью реабсорбирована канальцами, обозначается как пороговая величина. Для определения максимальной канальцевой реабсорбции содержание глюкозы в крови должно быть выше пороговой величины (около 7 г/л). Необходимую концентрацию глюкозы в крови создают путем внутривенного введения в течении 8—10 мин 80—100 мл 40 % раствора глюкозы.

Затем поддерживают эту высокую концентрацию глюкозы в крови в течение всего исследования путем введения раствора глюкозы со скоростью 4—5 мл в 1 мин. Мочевой пузырь опорожняют через 20—25 мин после начала вливания «поддерживающей» дозы раствора и собирают по введенному в мочевой пузырь катетеру мочу в течение двух 15-минутных периодов. В середине каждого периода рассчитывают клубочковую фильтрацию по клиренсу эндогенного креатинина. Максимальная реабсорбция глюкозы в норме составляет 367 ± 6,4 мг/мин. Снижение максимальной реабсорбции глюкозы указывает на нарушение функции проксимального отдела канальцевого аппарата.

Определение реабсорбции аминокислот

Почти все свободные аминокислоты, профильтровавшиеся в просвет канальца, подвергаются интенсивной реабсорбции в проксимальных его отделах при активном участии многих ферментативных систем. Однако если максимальная концентрация аминокислот превышает максимальный порог (Tмакс), то полной реабсорбции не происходит и аминокислоты выделяются с мочой. Для выявления причины гипераминоацидурии необходимо определение концентрации аминокислот в крови и моче и вычисление их клиренса. Клиренс большинства аминокислот колеблется в пределах 1—2 мл/мин, но имеются аминокислоты с величинами клиренса больше 2—4 мл/мин, в частности глицерин, гистидин, цистин и др.

Определение общего азота аминокислот в крови осуществляется газометрическим, колориметрическим и титрационным методами. В клинической практике наиболее широкое применение получил колориметрический метод в основе которого лежит реакция нингидрина с аминогруппой аминокислот, в результате которой получается фиолетовое окрашивание раствора. По интенсивности окраски судят о количестве азота аминокислот. В норме содержание азота аминокислот в крови у новорожденных и детей грудного возраста составляет 5,35—6,78 ммоль/л, у более старшего возраста — 3,21—5,35 ммоль/л. Снижение содержания аминокислот в крови наблюдается при многих заболеваниях почек как врожденного, так и приобретенного характepa.

Выделение азота аминокислот с мочой преобладает у детей грудного возраста (4—5 мг на 1 кг массы тела и больше в сутки), после года показатели идентичны взрослым (не больше 1—2 мг на 1 кг массы тела в сутки). Увеличение содержания аминокислот в моче определяется термином гипераминоацидурия. При анализе причин увеличенной экскреции аминокислот почкой следует учитывать ряд факторов: концентрацию аминокислот в крови и загрузку нефрона аминокислотами, возможность отсутствия в организме ферментов катаболизма некоторых аминокислот, нарушение систем реабсорбции отдельных аминокислот и, наконец, наследственный дефект клеток, участвующих в их реабсорбции [Woolf, 1961].

Различают генерализованную аминоацидурию, при которой наблюдается повышенная экскреция большинства аминокислот, и селективную, при которой происходит выделение с мочой какой-то одной аминокислоты. Для суждения о характере и локализации патологического процесса большое значение имеет определение концентрации отдельных аминокислот в крови и моче. С этой целью применяют методы разделения аминокислот на фильтровальной бумаге, методы высоковольтного электрофореза, хроматографии аминокислот на колонке ионообменных смол, метод газовой хроматографии и др.

Наибольшее распространение получила хроматография по IIасхиной, при которой удается выделить до 17 аминокислот. Содержание различных аминокислот в моче меняется в зависимости от возраста. У новорожденных и детей первых месяцев жизни отмечается выделение с мочой значительного количества некоторых аминокислот (глицерин, серин, аспарагин, лизин, гистидин, треонин, пролин и др.), что указывает на несовершенство транспортных систем почечных канальцев для аминокислот.

Об этом следует помнить при диагностике первичных тубулопатий [Вельтищев Ю.Е., 1979]. Известны заболевания наследственного характера, в основе которых лежит нарушение транспортных систем отдельных аминокислот, составляющих основу патофизиологического процесса (цистинурия, болезнь Хартнапа, синдром Дебре—де Тони—Фанкони и др.).

Определение эффективного почечного кровотока (ЭПК)

Определение эффективного почечного кровотока (ЭПК) впервые предложили Эльзом, Ботт и Лендис [Elsom, Bott, Landis, 1934]. Установлено, что парааминогиппуровая кислота (ПАГК), фенолрот, диодраст и некоторые другие вещества, введенные в организм, почти полностью выделяются путем канальцевой секреции и коэффициент очищения их не зависит от величины диуреза. Указанные вещества выделяются полностью при однократном прохождении крови через почки.

Клиренс ПАГК и диодраста равен 600— 700 мл/мин и состоит только из плазменной части крови, что практически приближается к величине почечного плазмотока, т.е. к количеству плазмы, которое за 1 мин проходит через почки. Таким образом, по клиренсу этих веществ можно определить величину почечного плазмотока и только ту часть плазмы, которая циркулирует по сосудам, проходящим через функционально активную часть почечной паренхимы, но нельзя определить плазмоток, проходящий через артериально-венозные анастомозы. Поэтому почечный плазмоток, определенный при помощи клиренса, называется эффективным (ЭПП):

ЭПП = (U · V)/Р

где U — концентрация исследуемого вещества в моче, V — минутный диурез (мл); Р — концентрация данного вещества в плазме крови.

Определение ЭПП с помощью ПАГК — один из наиболее точных методов исследования. Определение проводят с помощью постоянного капельного внутривенного введения ПАГК, концентрация которого в крови не должна превышать 0,03—0,04 г/л. Достаточный диурез (3—4 мл/мин) создают предварительной водной нагрузкой. Мочу получают путем катетеризации мочевого пузыря. Точность результатов увеличивается при определении клиренсов за несколько 20-минутных промежутков, В норме коэффициент очищения ПАГК и диодраста составляют 500—600 мл/мин.

ЭПК определяют путем деления величины ЭПП на процентный объем плазмы, измеренный с помощью гематокрита (в процентах) по формуле:

ЭПК = (ЭПП · 100)/(100 - Г)


Н.А. Лопаткин
Похожие статьи
показать еще
 
Урология