• 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:
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
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
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]
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.
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.
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 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.).
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):
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:
Н.А. Лопаткин
| Возраст | Клиренс креатинина, мл/мин |
| 1 - 14 дней | 30 (25-35) |
| 14 дней | 37 (25-55) |
| 2 мес - 1 год | 60 (35-80) |
| Cтарше 1 года | 80 (60-100) |
| Взрослые | 100 (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
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
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
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
Опубликовал Константин Моканов
