Методы оценки функционального состояния нефрона

По величине фильтрации, реабсорбции и секреции судят о функциональном состоянии почек. В основе методов оценки функционального состояния почки лежит сравнение количества вещества в первичной и конечной моче. Если вещество (инулин, креатинин) только фильтруется, то его количество в первичной моче (ультрафильтрате) и в конечной моче одинаковое. Если вещество фильтруется и реабсорбируется (глюкоза), но не секретируется, то его количество в первичной моче больше, чем в конечной на величину реабсорбции. Если вещество фильтруется и секретируется (парааминогиппуровая кислота), но не реабсорбируется, то его количество в конечной моче больше, чем в первичной на величину секреции.

Определение скорости клубочковой фильтрации

О фильтрационной способности почки судят по скорости клубочковой фильтрации (СКФ), то есть объему ультрафильтрата, образованному за единицу времени. Для определения СКФ в кровь вводится инулин – инертное вещество, которое хорошо фильтруется, но не реабсорбируется и не секретируется. Поэтому концентрация инулина в фильтрате такая же, как и в плазме крови (Pин). Количество профильтровавшегося инулина (произведение его концентрации в плазме крови Pин на СКФ), и количество инулина в конечной моче (концентрация инулина в моче Uин, умноженная на объем мочи V), равны, иначе говоря Pин  СКФ = Uин  V.

Это позволяет определить величину СКФ:

Инулин в организме отсутствует, поэтому при определении СКФ его необходимо капельно вводить в кровоток в течение всего времени измере-

ния, чтобы концентрация инулина в плазме (Рин) оставалась постоянной. На протяжении всего исследования мочу собирают катетером. Так как такой способ является достаточно трудоемким и весьма неприятным для пациента, в клинической практике чаще используется метод определения фильтрации по креатинину (проба Реберга).

Креатинин – эндогенное вещество, продукт метаболизма мышечных клеток, концентрация которого в плазме постоянна (9-11 мг/л). Недостаток пробы по креатинину связан со способностью почек незначительно секретировать это вещество.

Для того чтобы определить СКФ по креатинину, пациент собирает мочу в течение суток в одну большую банку. Измеряется объем суточной мочи и концентрация креатинина в ней. В любое удобное время из вены пациента берут кровь для определения креатинина в плазме крови. По результатам измерений рассчитывают скорость клубочковой фильтрации.

Вместо термина СКФ чаще используется термин клиренс инулина (Син) или креатинина (Скр).

Клиренс характеризует способность почки очищать кровь от какого-либо вещества.

Клиренс вещества (Сх) показывает какой объем плазмы очищен от данного вещества за единицу времени. Его величина равна количеству вещества в конечной моче (произведение концентрации вещества в моче (Uх) на объем мочи V), деленному на концентрацию этого вещества в плазме крови (Рх):

Норма СКФ для женщин – 110 мл/мин, для мужчин – 125 мл/мин.

В клинической практике часто величину СКФ оценивают косвенно - по концентрации креатинина в плазме крови. Чем больше концентрация креатинина в плазме крови, тем меньше СКФ. В последние годы вместо косвенной оценки СКФ по креатинину было предложено использовать другое эндогенное вещество цистатин С. Цистатин С - это протеин, который образуется в клетках организма с постоянной скоростью. Его продукция не зависти от массы тела, пола, наличия воспалительных процессов или опухолей. Так же, как креатинин, цистатин С свободно фильтруется в клубочках, но в отличие от креатинина не секретируется. Это вещество полностью метаболизируется в почечных канальцах и поэтому не попадает в конечную мочу. У пациента определяют концентрацию цистатина С в плазме крови, а затем рассчитывают СКФ по одной из эмпирических формул. Концентрация цистатина С в плазме крови лучше коррелирует со скоростью клубочковой филитрации, чем содержание креатинина. Применение косвенной оценки СКФ по цистатину С особенно важно при определении состояния почек у детей и больных сахарным диабетом, т. к. у этой категории пациентов косвенная оценка СКФ по креатинину менее точна.

Определение величины реабсорбции

Для оценки реабсорбционной способности почки определяют величину максимального транспорта (Т_mах) вещества, которое хорошо фильтруется, не секретируется и имеет порог реабсорбции. Порогом реабсорбции называют максимальную концентрацию вещества в плазме крови, при ко­торой это вещество полностью реабсорбируется. К таким веществам относится глюкоза, порог реабсорбции которой равен 10 ммоль/л.

При увеличении концентрации глюкозы в плазме крови свыше 10 ммоль/л глюкоза появляется в конечной моче. Это обусловлено тем, что в люминальной мембране клеток проксимального канальца находится ограниченное количество переносчиков глюкозы. Когда они полностью насыщаются глюкозой, достигается ее максимальная реабсорбция, а глюкоза сверх порога реабсорбции удаляется с конечной мочой. Определение величины максимальной реабсорбции глюкозы имеет значение для функциональной оценки реабсорбционной способности клеток проксимальных канальцев почки.

Для определения величины максимального транспорта глюкозы (T_mахгл) необходимо создать условия полного насыщения системы ее канальцевого транспорта, когда концентрация глюкозы в крови (Ргл) превысит порог ее реабсорбции. С этой целью в кровь вводят глюкозу, повышая ее концентрацию в клубочковом фильтрате до тех пор, пока не будет достигнут порог реабсорбции и глюкоза не начнет в значительном количестве выделяться с мочой. Вместе с глюкозой в кровь вводят инулин, чтобы мож­но было по его клиренсу (Син) определить объем клубочкового фильтрата.

Величину максимального транспорта рассчитывают по разнице между количеством профильтровавшейся глюкозы, равным произведению концентрации глюкозы в плазме крови (Pгл) на объем клубочкового фильтрата (Cин), и количеством глюкозы в конечной моче, равным произведению концентрации глюкозы в моче (Uгл) на объем выделившейся мочи V:

Т_mахгл = Pгл  Син – Uгл  V.

T_mахгл, характеризующий полную загрузку системы транспорта глюкозы, у женщин 303 мг/мин, у мужчин 375 мг/мин, или 1,8–2 ммоль/мин.

Определение величины секреции

Для определения секреторной работы почки вместе с инулином в кровь вводят парааминогиппуровую кислоту (ПАГ). Так как ПАГ фильтруется, не реабсорбируется, но секретируется, ее количество в конечной моче больше, чем в первичной, на величину секреции. Количество ПАГ, выделившейся с мочой, равно произведению концентрации ПАГ в моче (Uпаг) на объем мочи V, а количество профильтровавшейся ПАГ равно произведению ее концентрации в плазме крови (Pпаг) на объем клубочкового фильтрата (Cин). По максимальному транспорту (Tmах) ПАГ определяют величину секреции:

T_mахпаг = Uпаг  V – Pпаг  Син.

Величина Tmax ПАГ равна 90–80 мг/мин, или 0,5–0,6 ммоль/мин.

Определение скорости почечного плазмотока

Поскольку путем фильтрации и секреции плазма крови в почке очищается от ПАГ полностью, ее клиренс (Спаг) соответствует величине плазмотока, то есть объему плазмы, протекающему в сосудах почки за единицу времени. Зная показатель гематокрита (Ht), можно рассчитать величину почечного кровотока (Q):

В норме Cпаг= 550–650 мл/мин, Ht= 0,4–0,45.

О способности вещества в почках реабсорбироваться или секретироваться можно судить по концентрационному показателю (Ux/Px), то есть отношению концентрации вещества в конечной моче (Ux) к концентрации в крови (Px). Такое отношение концентраций по инулину (Uин/Pин) указывает, во сколько раз уменьшился объем фильтрата при прохождении по канальцам. Если концентрационный показатель для какого-либо вещества больше показателя по инулину, то это вещество в почках секретируется, а если меньше – то реабсорбируется. Отношение концентрационного показателя вещества к концентрационному показателю по инулину называется экскретируемой фракцией (EF).