Почечный клиренс формула. Клиренс почек это

Клиренс – показатель коэффициента или скорости очищения биологических жидкостей, тканей организма от веществ, перерождаемых в процессе биотрансформации, уровня перераспределения и выведения из организма человека. Таким образом, почечный клиренс – нормативный показатель, характеризующий выделительную функцию почек. Различается клиренс мочевины, креатинина, инулина, цистатина C.

Механизмы выделения почек и их характерные особенности

Фильтрация. Определяется кровотоком, способностью органов поддерживать функции фильтрации. Большинство препаратов имеет низкий показатель молекулярной массы, поэтому обладает высокой степенью фильтрации от плазмы в клубочках. Нормативный показатель инсулина СКФ 125-130 мл/мин.
Активная секреция. Канальцы почек оснащены двумя системами, выделяющими препараты: для органических кислот и органических оснований. Обе системы работают методом активной транспортировки против градиента концентрации. Определение показателя базируется на выявлении максимальной скорости секреции и общим объемом мочи. Нормативный показатель фильтрации и полной секреции соответствует почечному клиренсу плазменного типа (650 л/мин).
Реабсорбция. Процесс продолжается по всему почечному каналу и зависит от полярности лекарственных средств. Реабсорбции подвержены неполярные и липофильные медикаменты, показатель определяется первичной величиной pH и ионизацией средств. Стандартное значение 130-650 мл/мин, предполагается наличие фильтрации, выделения и частичной повторной реабсорбции лекарственных средств.

На почечный клиренс влияет масса факторов:

употребление нескольких лекарственных препаратов;
почечная недостаточность;
высокий уровень содержания лекарственных соединений в крови;
гломерулонефрит – воспаление почечных клубочков, отвечающих за фильтрацию и абсорбцию лекарственных средств;
снижение уровня содержания сывороточного белка, связывающего медикаментозные препараты;
увеличение уровня свободной фракции средств лекарственного свойства в плазме;
скорость почечного кровотока;
объем выделяемой мочи;
показатель максимальной скорости работы секреторных функций.

Зависимость уровня выделительной особенности от физико-химических показателей медикаментов

Разделяется несколько признаков зависимости:

Общие:

полярные – не реабсорбируются;
неполярные – реабсорбируются;
ионные – секретируются;
неионные – не подвергаются секреторной функции.

При исследовании выделяются следующие характеристики клиренса:

Вещества неполярного неионогенного типа подвержены фильтрации в несвязанных формах, подвержены реабсорбции, не секретируются. Уровень выделения медикаментов показывается в низкой градации и определяется объемом выделяемой мочи, несвязанной фракцией лекарства в крови.
Полярные вещества неионогенного типа подвержены фильтрации только в несвязанной форме, не подвергаются реабсорбции, секретированию. Уровень клиренса определяется динамикой протекания гломерулярной фильтрации.
Неполярные в неионной форме ионизированные в моче вещества активно подвергаются фильтрации, реабсорбции, секреции. Норматив клиренса определяется несвязанной в крови фракцией лекарственных препаратов, той же фракцией ионизированной в моче и общим объемом урины.
Вещества полярные неионизированного вида ионизированные в урине фильтруются, не реабсорбируются, активно секретируются. Клиренс почек выявляется по скорости гломерулярной фильтрации, почечного кровотока и показателем скорости секреции по максимальным данным.

Изменение почечного клиренса лекарственных средств: что влияет?

Что касается факторов, оказывающих воздействие на почечный клиренс, то их несколько:

Скорость взаимодействия почечной секреции, трансформации средств биохимического типа, ферментативные индукционные явления;
Патологии почек: деструкция кровотока, поражения острого, хронического порядка, длительные динамические заболевания органов;
Заболевания почек: циррозы первичного/алкогольного типа, гепатиты, гепатомы;
Патологии ЖКТ, эндокринной системы;
Отсутствие в организме ферментов ацетилирования, индивидуальная непереносимость препаратов.

Клиренс – очень важный параметр, обязательный для выяснения при любых почечных патологиях. Он необходим для подбора правильного лечения, обеспечения лучшего терапевтического эффекта и минимизации побочных воздействий лекарственных препаратов.

Важно! Обычно измерения включены в большинство стандартных биохимических анализов, однако иногда для пациентов с больными почками назначается отдельный анализ определяющий клиренс креатинина, для чего нужна суточная порция мочи и плазмы.

14942 0

Клубочковая фильтрация

В норме в целом во всех клубочках почек фильтруется 120—130 мл плазмы в минуту, что в сутки составляет около 180 л фильтрата (первичной мочи). Суточный диурез здорового человека составляет около 1,5 л, реабсорбции в канальцах подвергается более 178 л жидкости.

Мерой начального процесса мочеобразования является величина клубочковой фильтрации. Для измерения ее объема используют клиренс веществ, которые в процессе транспорта через почки только фильтруются, не подвергаясь реабсорбции или секреции в канальцах. Помимо этого, тест-вещества должны хорошо растворяться в воде, свободно проходить через поры базальной мембраны клубочка, не связываться с белками плазмы.

В клинике для характеристики величины КФ наибольшее распространение получили инулин, эндогенный креатинин, мочевина, ЭДТА 51Сr, 125I, 131I иоталамат Na.

Клиренс инулина

Инулин является идеальным маркером для определения величины КФ. Клиренс инулина почками считается идентичным скорости клубочковой фильтрации, давая величины 1,20-2,93 мл/с у мужчин и 1,35-2,28 мл/с у женщин . Однако методика определения очищения инулина крайне трудоемка, обременительна для больного, требует поддержания постоянной концентрации инулина в крови, неоднократного взятия проб крови, катетеризации мочевого пузыря . Поэтому в клинической практике клиренс инулина используется в научных исследованиях в качестве стандарта, в сопоставлении с которым оценивается клиренс других исследуемых веществ.

Клиренс эндогенного креатинина

Данный метод является ведущим клиническим методом оценки функционального состояния почек [Тареев Е. М. и Ратнер Н. А., 1936; Наточин Ю. В., 1972; Тареев Е. М., 1972; Rehberg Р., 1926]. Эндогенный креатинин постоянно образуется в организме при катаболизме мышечного креатина и креатин-фосфата, выделяется преимущественно КФ, однако и секретируется в канальцах. При этом по мере увеличения концентрации креатинина в сыворотке канальцевая секреция его увеличивается.

Установлено, что у здоровых лиц истинный клиренс креатинина превышает клиренс инулина на 20%; в то же время при определении концентрации креатинина в сыворотке (но не в моче!) химическим методом с использованием реакции Яффе (этот же метод заложен и в автоанализаторе SMA-12 фирмы «Техникой») за счет одновременного определения других хромогенов происходит завышение истинной концентрации креатинина также примерно на 20%. В результате при нормальной функциональной способности почек клиренс креатинина практически совпадает с клиренсом инулина; различия выявляются лишь при выраженной креатининемии.

У больных с ХПН различия между клиренсом эндогенного креатинина и инулина могут достигать 25-100%.

В клинической практике метод определения клиренса эндогенного креатинина [лабораторная методика приведена в руководствах И. Тодорова (1966), В. Е. Предтеченского (1960) и др.] может выполняться при использовании:

а) 24-часового сбора мочи;

б) при сборе мочи последовательно за несколько отдельных периодов в течение суток;

в) за короткий интервал времени (10-20 мин).

Одним из ведущих технических требований является тщательный сбор мочи с точностью во времени до 1 мин. При суточном сборе пробы мочи собирают при естественном мочеиспускании через произвольные промежутки времени. Порядок исследования, как правило, таков: в 6 ч утра обследуемый полностью освобождает мочевой пузырь и в дальнейшем все пробы мочи собирает в специальный сосуд: последняя проба мочи забирается ровно в 6 ч утра следующего дня. Анализу подвергается проба смешанной мочи. Минутный диурез должен быть не меньше 1,5 мл/мин.

Для определения клиренса эндогенного креатинина можно ограничиться одним периодом сбора мочи за 3-5 ч при условии, что общий объем мочи превысит 100 мл, так как, по данным О. Шюка (1975), объем порции мочи не менее 100 мл является достаточным для нивелирования ошибки в диурезе за счет объема остаточной мочи.

При сборе мочи последовательно за несколько периодов в течение суток можно одновременно с определением средней величины КФ оценить и колебания показателя в течение суток. С этой целью рассчитывают клиренс эндогенного креатинина из каждой порции мочи.

Достоверное определение величины КФ по клиренсу эндогенного креатинина за короткий интервал (10-20 мин) при произвольном опорожнении мочевого пузыря возможно только при условии высокого минутного диуреза. Это может быть достигнуто в ответ на водную нагрузку, внутривенное вливание гипотонических растворов (водный диурез), введение осмотически активных веществ (маннитол, гипертонический раствор хлорида натрия) - осмотический диурез, но не назначение диуретиков, так как они могут изменить величину клубочковой фильтрации .

Клиренс мочевины (См)

Для определения величины КФ он используется менее широко, чем клиренс креатинина. Это связано с тем, что мочевина - конечный продукт метаболизма белков, свободно фильтруясь в клубочках, подвергается в дальнейшем резорбции в канальцах. Отношение клиренса мочевины к клиренсу инулина составляет в среднем 0,6.

Интенсивность резорбции мочевины зависит от величины диуреза. При диурезе более 2 мл в минуту показатель реабсорбции мочевины постоянный и составляет 2/5 от количества профильтровавшейся мочевины. При снижении диуреза менее 2 мл/мин реабсорбция мочевины происходит более интенсивно. Учитывая зависимость значений очищения мочевины от диуреза, клиренс мочевины обычно определяют в условиях водной нагрузки (за 30 мин до начала исследования рекомендуется выпить 500 мл жидкости) с использованием двух одночасовых периодов сбора мочи. Для определения концентрации мочевины в крови пробу ее берут один раз: либо в конце первого периода сбора мочи, либо в начале второго, либо дважды - в середине каждого периода.

У здорового взрослого человека при диурезе не менее 1,5 мл в минуту клиренс мочевины составляет 75 мл/мин. Клиренс мочевины менее 50 мл/мин при той же величине минутного диуреза свидетельствует о нарушении функции почек [Шюк О., 1975].

Иногда полезно определить суточное выделение мочевины (у больных с повышенным уровнем мочевины крови). При суточном белковом рационе 90 г с мочой в норме должно выделяться 15 г (0,5 моля) в сутки. Повышение уровня мочевины, не соответствующее креатининемии, заставляет думать о значительном увеличении потребления белка, а также о скрытом кровотечении или абсцессе.

Клиренс ЭДТА 51Cr, 125I иоталамата Na

Широкое внедрение в медицинскую практику радиоактивных изотопов делает возможным и легкодоступным использование для определения величины КФ соединений, которые очищаются почками тем же путем, что и инулин. Среди таких соединений наибольшее распространение получили ЭДТА 51Сr, иоталамат Na, витамин В12 (цианкобаламин) .

При использовании ЭДТА 51Сr величина клубочковой фильтрации может рассчитываться по технике стандартного клиренса, а также по так называемому плазменному или тотальному клиренсу ЭДТА 51Сr, т. е. по кривой исчезновения его из крови за период в 4-6 ч. Техника определения клиренса подробно изложена Y. Bröchner-Mortensen (1969).

Коэффициент корреляции почечного клиренса и общего клиренса ЭДТА 51Сr с клиренсом инулина составляет 0,97, что свидетельствует о высокой точности метода.

При использовании 125I иоталамата Na для определения величины КФ после предварительной гидратации больным доза препарата вводится подкожно; кровь берут дважды (через 5 и 60 мин) после введения препарата, строго учитывается диурез . Расчет клиренса производят по формуле:

где V - минутный диурез; V - активность в пробе мочи; (Р1 + Р2)/2 - средняя активность в пробах крови.

Расчетные методы определения величины КФ

Учитывая известные технические трудности определения клиренсов веществ, в последнее десятилетие были предприняты попытки оценки фильтрационной функции почек расчетными методами по данным либо только концентрации креатинина в крови с учетом пола и возраста, либо по величине минутного диуреза в пробах мочи с относительной плотностью 1,001 и т. д.

Теоретические основания к расчету величины КФ по концентрации креатинина в крови сводились к следующему. Эта концентрация является производной величиной и зависит, с одной стороны, от продукции креатинина, с другой - от скорости выделения этого вещества почками. При многочисленных исследованиях на большом клиническом материале установлено, что у здоровых людей концентрация креатинина в крови - величина постоянная, практически не меняется в зависимости от потребления белка с пищей, диуреза и возраста. Следовательно, повышение концентрации креатинина в крови связано со сниженной способностью почек к его выделению; это подтверждается и линейной зависимостью между концентрацией креатинина и его клиренсом.

D. Cockcroft и М. Gault (1976) вывели формулу, с помощью которой расчетным путем с учетом концентрации креатинина в крови, массы тела, возраста и пола обследуемого можно вычислить значение клубочковой фильтрации. Соответственно клиренс креатинина равен:

Скр = (140-возраст) масса тела / (72 Ркр),

где Ркр - концентрация креатинина в крови в мг%.

Высокую степень точности расчетных величин клубочковой фильтрации в сопоставлении с данными клиренса креатинина подтвердили L. Wheeler и И. Lewis (1979). В их исследованиях при одновременном определении клубочковой фильтрации по клиренсу креатинина и расчетным методом у 154 больных коэффициент вариации составил 10 и 13%. По данным D. Morgan и соавт. (1978), ошибка расчетного метода по сравнению с методом клиренса составила 21-27%, что также не превышало величины стандартного отклонения при определении клубочковой фильтрации тем же методом.

Расчет клубочковой фильтрации по величине минутного диуреза в пробе мочи c относительной плотностью 1,001 исходит из теоретической посылки, что в условиях максимального водного диуреза при полной блокаде АДГ (относительная плотность мочи в этих условиях равна 1,001) окончательный диурез составляет 15% от уровня клубочкового фильтрата. Таким образом, при относительной плотности окончательной мочи 1,001 первичный клубочковый фильтрат концентрируется в 6,67 раза (100: 15 = 6,67). Отсюда следует, что при данной величине относительной плотности мочи величина клубочковой фильтрации может быть рассчитана следующим образом: клубочковая фильтрация = минутный диурез 6,67.

В исследованиях W. Smith (1975) при сопоставлении расчетной величины с данными клиренса ЭДТА 51Сr коэффициент корреляции составил 0,85, что свидетельствует о достоверности метода.

К недостаткам данного расчетного метода следует отнести невозможность его использования при всех состояниях, при которых противопоказано проведение водной нагрузки (отечный, гипертонический синдромы, ХПН, застойная сердечная недостаточность и др.).

Клиническая оценка КФ

Нормальная величина КФ (по клиренсу инулина), установленная W. Smith (1951) при обследовании здоровых лиц в возрасте 20-39 лет, для мужчин составляет 124±25,8 мл/мин, для женщин 108±13,5 мл/мин. С увеличением возраста происходит постепенное снижение величины КФ, примерно на 1 % в год после 40 лет.

Величина КФ в физиологических условиях может изменяться в зависимости от психического и физического состояния обследуемого, состава пищи, степени гидратации, времени суток и т. д. Наименьшие значения КФ отмечены ранним утром и ночью, наивысшие - днем (в 12-15 ч); беременность, диета с высоким содержанием белка повышают КФ, диета с низким содержанием натрия, дегидратация, интенсивный физический труд, отрицательные эмоции способствуют угнетению фильтрационной функции.

В условиях патологии величина КФ снижается. Исключение составляет начало нефротического синдрома, сопровождающееся часто повышением скорости КФ, что ряд авторов связывают с выраженной гипоальбуминемией.

Снижение скорости КФ при патологии может быть связано с двумя причинами: как с гемодинамическими нарушениями (гиповолемия, шок, дегидратация, снижение почечной фракции сердечного выброса при сердечной недостаточности), так и с органическими изменениями в почках (воспаление, склероз, другие структурные нарушения нефронов).

При отсутствии гемодинамических нарушений снижение скорости КФ характеризует уменьшение массы действующих нефронов (МДН). Возможность использования клиренса креатинина в качестве критерия МДН подробно обоснована в работах М. Я. Ратнер (1977), N. Bricker (1959, 1960) и др.

За нормальную величину МДН принимают количество нефронов, которое в совокупности производит 100 мл почечного фильтрата. Отношение различных функций почек (секреция аммиака, осмотическое разведение и концентрирование и др.) к 100 мл клубочкового фильтрата характеризует истинное состояние этой функции (сохранность, гипо- и гиперфункция), в то время как на основании абсолютных величин изучаемых функций избирательность их поражения можно было бы оценивать только при условии сохранности МДН.

Почечный кровоток (ПК)

В условиях покоя в норме почки получают 1/4-1/5 всей крови, выбрасываемой левым желудочком сердца, т. е. величина ПК у здорового человека составляет 1100-1300 мл/мин. В перерасчете на 100 г почечной ткани кровоснабжение почки составляет 430 мл/мин, что значительно (в 6-10 раз) превышает кровоснабжение сердца, головного мозга и других органов.

Следует учесть, что распределение крови внутри почки весьма неравномерно. На долю почечной коры приходится около 80% кровотока, наружной зоны мозгового вещества - около 13% и внутренней зоны - 3-5% крови, получаемой почкой в единицу времени. В ряде физиологических ситуаций (ортостаз, физические упражнения), а также при патологических воздействиях происходит перераспределение внутри почечного кровотока, сопровождающееся снижением кровоснабжения коры и увеличением (чаще не абсолютным, а относительным) кровотока в мозговом слое почки.

В общетерапевтической практике для измерения величины общего ПК возможны лишь непрямые методы исследования. Среди них наибольшее распространение получили методы, основанные на принципе Фика, позволяющем рассчитать почечный плазмоток (ПП) и кровоток по концентрации тест-вещества в моче (Uх), в артерии (ПАх), почечной вене (ПВх) и минутному диурезу по формуле:

ПП = Ux V (экскреция вещества в минуту) / ПАх-ПВх (артериовенозная разница концентраций вещества)

С учетом величины артериального гематокрита (Ht) общим почечный кровоток составит:

ПК = ПП / 1-(показатель Ht/100)

С помощью принципа Фика можно определить ПК, используя в качестве маркера любое вещество, которое в почках не синтезируется, не метаболизируется и не поглощается органом. Сложность метода заключается в необходимости определения концентраций тест-вещества в артерии и почечной вене и, следовательно, катетеризации почечных сосудов. Однако в случае применения в качестве маркеров веществ с коэффициентом экстракции, близким к 1, концентрация тест-вещества в почечной вене становится практически равной нулю, необходимость катетеризации почечной вены устраняется и исследование сводится к определению клиренса данного вещества. Среди подобных веществ наибольшее распространение получили парааминогиппуровая кислота (ПАГ) с коэффициентом экстракции 0,9 и диодраст (диодон, кардиотраст) с коэффициентом экстракции 0,73.

Ряд экзогенных веществ (ПАГ, диодон и др.) не только фильтруется, но и активно секретируется эпителием почечных канальцев. При условии поддержания постоянной и невысокой концентрации тест-веществ в крови после однократного прохождения их через почки происходит очищение крови от этих веществ, о чем свидетельствует практически полное исчезновение их в плазме почечной вены. Определение коэффициента очищения этих веществ по стандартной формуле клиренса дает представление о количестве плазмы, протекающей через кору почки в минуту, т. е. характеризует величину коркового почечного плазмотока.

Подробно методики определения почечного плазмотока и кровотока при использовании ПАГ и диодраста (с определением экстракции веществ или по их клиренсу) описали W. Smith (1938), Г. Ф. Благман и соавт. (1952), Н. А. Ратнер (1971) и др.

Следует подчеркнуть, однако, что:

1) клиренс ПАГ (аналогично клиренсу диодраста) является мерой не тотального, а лишь эффективного почечного плазмотока, так как метод определяет объем плазмотока, входящего в соприкосновение лишь с функционально-активной структурой коры почки - секреторным отделом канальцев;

2) Спаг может служить показателем кровоснабжения почек только при условии полной функциональной сохранности проксимальных канальцев;

3) при резком снижении диуреза ПАГ поглощается паренхимой почки , в связи с чем даже при определении почечной артериовенозной разницы метод становится недостоверным.

Определение эффективного почечного кровотока (ЭПК) методом однократной инъекции

В последние годы для определения ЭПК широкое распространение в клинике получила техника однократной инъекции маркера без сбора мочи. В качестве тест-вещества чаще всего используется 131I-гиппуран, выделяющийся из организма идентичным ПАГ путем.

Используя однокамерную модель распределения инъецируемого вещества в организме, расчет ЭПК производят по кривой исчезновения 131I-гиппурана из периферической крови по формуле:

где m = 0,693 / Т½; Т½ - время полувыведения гиппурана; V - объем разведения гиппурана.

Метод однократной инъекции по сравнению с классическими клиренсными методами имеет ряд преимуществ:

1) необременительность для больного (не требует водной нагрузки, катетеризации мочевого пузыря, сбора мочи, время исследования не превышает 20-30 мин);

2) простота выполнения;

3) пригодность для частого динамического наблюдения.

Методы измерения мозгового кровотока и внутрипочечного перераспределения кровотока пока еще не нашли широкого распространения в клинической практике и используются и отрабатываются главным образом в эксперименте. Наиболее перспективными из них являются метод с использованием радиоактивных микросфер и техника вымывания инертных газов - 66Kr или 133Хе . Метод радиоактивных микросфер используется для определения как тотального, так и регионального кровотока в почках, основан на способности микросфер распределяться в капиллярах органа пропорционально величине его кровоснабжения. Введение микросфер в кровяное русло не изменяет системной и органной гемодинамики, микросферы полностью выводятся органом за время исследования . Метод дает четкую количественную характеристику кровоснабжения различных зон коры и мозгового вещества почки, однако для клинического применения остается еще труднодоступным.

Сложность техники вымывания инертных газов заключается в необходимости введения маркеров в артериальную систему исследуемого органа; остается трудной и интерпретация результатов исследования, так как нет единообразия в трактовке компонентов мультиэкспоненциальной кривой .

Клиническая оценка изменений ПК

В нормальных условиях у здорового взрослого человека величина эффективного почечного плазмотока составляет 600-655 мл/мин, общего почечного плазмотока - 680-720 мл/мин и тотального почечного кровотока- 1100-1300 мл/мин. ПК подвержен суточным колебаниям с возрастанием значений в дневные часы и снижением в ночные. Отмечена зависимость величины ПК от возраста. До 40 лет величина почечного плазмотока сохраняется на постоянном уровне, в дальнейшем по мере увеличения возраста - снижается и к 80 годам составляет около 325 мл/мин [Шюк О., 1975]. Вертикальное положение тела, физическое напряжение и нервное возбуждение, боль, гипертермия, длительное голодание способствуют снижению кровоснабжения почек; диета с высоким содержанием белка, беременность увеличивают величину ПК.

Острая и хроническая недостаточность кровообращения, хронические заболевания почек (хронический ГН, пиелонефрит, поликистоз почек, туберкулез, врожденная канальцевая патология, амилоидоз, поражение почек при системных заболеваниях), острая патология мочеполовой системы, электролитные и эндокринные нарушения, инфекция и воздействие цитотоксических ядов вызывают выраженное снижение ПК.

Оценка способности почек к концентрированию и разведению

Объем внутриклеточной, внеклеточной жидкости и ее компонентов и осмотическая концентрация их относятся к основным константам организма. Хорошо известно, что объем плазмы и экстрацеллюлярной жидкости сохраняется постоянным, несмотря на значительные колебания в ежедневном приеме жидкости и соли. Более того, значительное поступление жидкости в организм (при внутривенном введении растворов, водной нагрузке) либо потери в объеме (при многократной рвоте, диарее, кровотечении) точно и быстро восстанавливаются организмом.

По современным представлениям, основными этапами деятельности почек в сохранении гомеостаза являются:

1) функционирование петли Генле, обеспечивающей гипотоничность мочи в разводящем сегменте петли Генле (участок петли Генле от тонкого восходящего колена до macula densa) и высокий осмотический градиент интерстиция, увеличивающегося по направлению к сосочку почки;

2) воздействие циркулирующего АДГ, под влиянием которого меняется проницаемость для воды конечного отдела дистальных канальцев и эпителия собирательных трубок, а также проницаемость для мочевины собирательных трубок во внутреннем мозговом слое.

Осморегулирующую функцию почек оценивают по следующим показателям:

Росм - осмоляльность сыворотки крови (мосмоль/кг Н2О);
Uосм - осмоляльность мочи (мосмоль/кг Н2О);
U/P - концентрационный коэффициент, отражающий степень осмотического концентрирования мочи по сравнению с плазмой и одновременно характеризующий осмотический градиент мозгового слоя;
Сосм - осмолярный клиренс = Uосм D / Росм (мл/мин), величина, харастеризующая количество воды, необходимое для выведения всех осмотически активных веществ мочи в связанном с водой состояния. Эта величина отражает интенсивность выделения осмотически активных веществ;
СH2O - клиренс осмотически свободной воды, рассчитывающийся как разность между диурезом и осмолярным клиренсом: СH2O = V-Cосм (мл/мин);
ТсH2O - реабсорбция осмотически свободной воды, величина, численно равная СH2O , но противоположная по знаку: ТсH2O = Сосм-V (мл/мин);
EFосм - экскретируемая С фракция осмотически активных веществ: EFосм = Сосм/Скр 100%.

Для определения осмолярности сыворотки крови и мочи в клинической практике используют точку замерзания испытуемых растворов, так как доказано, что понижение точки замерзания пропорционально концентрации осмотически активных веществ. С этой целью используются осмометры, с помощью которых, сравнивая точку замерзания раствора с известной осмотической концентрацией (стандартный раствор хлорида натрия), с точкой замерзания исследуемого раствора, можно вычислить концентрацию осмотически активных веществ в испытуемом растворе.

Значение показателей осморегулирующей функции почек в норме

Осмоляльность сыворотки здорового человека колеблется в пределах 275-295 мосмоль/кг Н2О. Обусловлена она в значительной степени осмоляльностью натрия и его анионов (в основном хлором) и в меньшей степени - осмоляльностью глюкозы и мочевины, на долю которых в сумме приходится 10 мосмоль/кг Н2О. По данным A. Haraway и Е. Becker (1968), каждые 0,47 ммоль/л мочевины и каждые 1 ммоль/л глюкозы увеличивают осмолярность сыворотки на 1 мосмоль/кг.

Осмоляльность мочи здорового человека при суточном диурезе около 1,5 л составляет 600-800 мосмоль/кг Н2О. Однако значения осмолярности в отдельных порциях мочи в течение суток могут колебаться в очень широком диапазоне - от 40 до 1200 мосмоль/л, что связано с состоянием гидратации организма. Ориентировочно осмолярность мочи можно рассчитывать по следующей формуле:

Uосм = 2 (UNa + Uк + UNH4 ) + Uмочевины.

В обычных условиях у здорового человека, получающего обычный пищевой рацион, концентрационный коэффициент составляет 1,8-2,8; осмолярный клиренс, рассчитанный в пробе из суточной мочи, не превышает 3,0 мл/мин; СH2O = 0,5-1,2 мл/мин; соответственно TcH2O -0,5-1,2 мл/мин, а EFосм составляет 3,5% [Шюк О., 1975].

Относительная плотность мочи отражает содержание не только осмотически активных веществ, но и белка, сахара, контрастных веществ. Поэтому у больных с выраженной протеинурией или глюкозурией при оценке функции почек с помощью относительной плотности мочи надо вносить поправки - 0,00026 на 1‰ белка (или 0,001 на 4‰) и 0,00037 на 1% сахара (0,001 на 3‰). Кроме того, повышение температуры на каждые 3°С снижает относительную плотность на 0,001; это следует иметь в виду, учитывая, что урометры обычно калибруются при 16 °С.

В норме колебания относительной плотности мочи в течение суток составляют 1,005-1,025; оценка ее в восьми 3-часовых пробах мочи, собранных в течение суток, впервые была предложена С. С. Зимницким и известна как „проба Зимницкого”. Помимо колебаний относительной плотности, в пробе Зимницкого определяют соотношение дневного и ночного диуреза. У здорового человека дневной диурез значительно превышает ночной и составляет 2/3-3/4 от общего количества суточной мочи. Снижение максимальной относительной плотности мочи в пробе Зимницкого до 1,018 и менее (гипостенурия) либо ограничение колебаний относительной плотности в пределах 1,008-1,010 (изостенурия - относительная плотность мочи равна относительной плотности безбелкового фильтрата плазмы) свидетельствует о выраженном нарушении осморегулирующей функции почек. При обнаружении относительной плотности выше 1,018 в какой- либо порции мочи нет необходимости исследовать другие тесты концентрации .

Клиническая нефрология

под ред. Е.М. Тареева

КЛИРЕНС в медицине (англ. clearance ) - скорость очищения плазмы крови, других сред или тканей организма от какого-либо вещества в процессе его биотрансформации, перераспределения в организме и (или) выделения из организма.

Понятие «клиренс» в медицине было сформулировано в 1929 г. Ван-Слайком (D. D. Van Slyke) с соавт. применительно только к очищению плазмы от веществ, выделяемых почками, в частности от мочевины. При этом К. определялся как степень очищения от какого-либо вещества плазмы крови, прошедшей через почки за 1 мин. В последующие годы в связи с широким применением в диагностике индикаторных красок и радиоактивных изотопов понятие «клиренс» стали использовать для обозначения не только показателя очищения плазмы, но и скорости убывания индикаторного вещества из исследуемого объема какой-либо ткани, органа. Однако традиционное употребление понятия «клиренс» (применительно к очищению плазмы) наиболее устойчиво.

В сложившейся терминологии очищение плазмы от какого-либо вещества обозначают как К. данного вещества, напр. К. инулина, К. креатинина. В формулах К. обозначают символом С, рядом с к-рым сокращенно обозначают вещество, напр. Cin - К. инулина. В зависимости от того, роль какого органа в очищении плазмы изучается, говорят о почечном К., печеночном К. и т. д. Существует также понятие общего, или тотального плазматического К. (Стр), величина к-рого характеризует скорость очищения плазмы от вещества независимо от механизмов очищения (выделение экскреторными органами, биотрансформация с потерей исходных свойств и др.). Определив одновременно общий плазматический К. и интенсивность очищения от данного вещества почкой или печенью, рассчитывают роль этих органов в общем плазматическом К. Так была показана, напр., ведущая роль почек в очищении плазмы от пенициллина, инулина, парааминогиппурата (ПАГ) и ведущая роль печени в К. бромсульфофталеина и бенгальского розового.

Для определения общего плазматического К. индикаторное вещество однократно инъецируют в вену и через определенные интервалы времени собирают несколько проб крови для изучения динамики концентрации введенного вещества в плазме. Падение концентрации в крови некоторых веществ, напр. ПАГ, происходит по экспоненте (за равные промежутки времени концентрация снижается на одинаковую относительную часть исходной величины), других веществ, напр, бромсульфофталеина, этанола, цитембена,- в виде линейной зависимости (концентрация уменьшается на одинаковую абсолютную величину за равные интервалы времени), а некоторые вещества имеют кривую снижения концентрации в крови в виде неправильной функции. В зависимости от характера падения концентрации вещества в плазме крови для расчета К. используют различные формулы.

Тотальный плазматический К. рассчитывают по формуле

где I - количество введенного в кровь вещества, S - площадь под кривой концентрации вещества в плазме (по оси ординат) за время исследования (на оси абсцисс). При экспоненциальном характере кривой концентрации, чтобы не определять площадь под ней, используют формулу

Cтр = I*0,693/P 0 T 1/2

где Р 0 - исходная концентрация в плазме в мг/мл, Т 1/2 - время (в минутах или в часах) уменьшения концентрации вещества в плазме в 2 раза, I - количество введенного вещества.

Роль отдельных органов в К. какого-либо вещества может быть установлена по различию концентраций этого вещества в плазме притекающей к органу и оттекающей от него крови. Об этой разнице можно судить также по различию концентраций вещества в плазме и в выделяемых жидкостях (для экскреторных органов). К. вещества, обусловленный выделительной функцией, определяется по общей формуле

где V - объем секрета (экскрета), полученный за единицу времени (обычно в мл/мин), К - концентрация вещества, т. е. количество в 1 мл секрета (напр., мочи, желчи), P - концентрация вещества в плазме. Методически существенно, что для определения общего плазматического К. производят однократную инъекцию вещества; для измерения органного, в частности почечного, К. предпочтительна непрерывная инфузии, чтобы поддерживать концентрацию тест-вещества в плазме на постоянном уровне.

Клиническое значение клиренс-тестов

Наиболее широкое применение и развитие клиренс-тесты получили в изучении почечных функций. С помощью клиренс-тестов определяют почечный плазмоток, клубочковую фильтрацию, реабсорбцию и секрецию (см. Почки). При этом используют различия в почечном К. разных веществ. Определение почечного плазмотока основано на измерении К. кардиотраста, ПАГ, или гиппурона, от которых плазма крови полностью очищается при однократном прохождении через корковое вещество почки. Для измерения клубочковой фильтрации определяют К. веществ, которые фильтруются, но не секретируются и не реабсорбируются (инулин, тиосульфат натрия, полиэтиленгликоль 1000, маннитол). Полученный результат приводят к стандартной поверхности тела (1,73 м 2). К. инулина у человека равен 127, а клиренс ПАГ - 624 мл/мин на 1,73 м 2 . Поскольку длительная инфузии в вену р-ров инулина и других веществ, используемых для определения клубочковой фильтрации, сложна, в клинике вполне удовлетворительные результаты дает ее измерение по К. эндогенного креатинина. Когда вещество выделяется только почкой, то можно определить его К. без взятия мочи, если скорость введения вещества регулируется так, чтобы концентрация его в плазме поддерживалась на постоянном уровне, тогда количество вводимого вещества равно его К.

Поскольку определение почечного К. связано с исследованием концентрации тест-вещества в моче, то нельзя не учитывать транспорт воды в почках, а также их способность не только экскретировать, но и удерживать некоторые вещества в организме. В последнем случае концентрация вещества в моче будет меньше, чем в плазме крови. Чтобы определить, происходит ли экскреция почкой данного вещества, пользуются расчетом К. по формуле

C = V(U - Р)/P ,

где U - концентрация вещества в моче. Для веществ, концентрация которых в моче ниже, чем в плазме, полученная величина К. будет отрицательной; это укажет на то, что вещество удерживается в плазме, а выделяется избыток воды. Понятие о положительном и отрицательном К. важно для характеристики осмо- и ионорегулирующей функции почек.

Применение в качестве тест-веществ радиоактивных изотопов существенно расширило возможности клиренс-тестов в клин, практике и повысило их клин, значимость. По кривой спада радиоактивности над сердцем определяют эффективный почечный плазмоток и кровоток. Вещества, К. которых используется для определения клубочковой фильтрации, но имеющие в молекуле радиоактивные изотопы (инулин- 131 I, ЭДТА- 51 Cr, ЭДТА- 169 Yb), позволяют производить исследование без сбора мочи, что дает возможность определить клубочковую фильтрацию при низком диурезе. Изотопная ренография позволяет оценивать функц, состояние почек при различных их заболеваниях, эвакуаторную функцию верхних мочевых путей; ее используют для наблюдения за состоянием и функцией трансплантированной почки (см. Ренография радиоизотопная).

Клиренс-тесты в гепатологии применяют для изучения поглотительновыделительной функции печени (см.). При этом в организм вводят вещества, поглощаемые печенью и выделяемые с желчью (билирубин, бромсульфалеин, азорубин-S, бенгальский розовый, вофавердин, уевердин и др.). Чаще используют бромсульфофталеиновую пробу (см.) и вофавердиновую пробу (см.).

Для определения печеночного паренхиматозного К. применяют бенгальский розовый, меченный 131I, который обладает выраженной гепатотропностью. Кривые К. обрабатывают при помощи экспоненциального уравнения, вычисляя полупериод элиминации, время максимального уровня излучения над печенью и время появления препарата в Кишечнике. При заболеваниях печени скорость и степень поглощения и степень поглощения и экскреции краски уменьшаются: при поражении полигональных клеток в большей мере страдает процесс поглощения, а при воспалении, и особенно нарушении проходимости желчных путей,- экскреторная функция. Особенно важно сопоставление показателей очищения от препарата крови и печени. В случае препятствия оттоку желчи наблюдается нормальное или малоизмененное убывание препарата из крови при замедленном выведении его из печени; одновременное нарушение поглощения бенгальского розового позволяет предполагать поражение паренхимы. С помощью клиренс-тестов представляется возможным выявление безжелтушных форм вирусного гепатита, прогностическая оценка восстановительного периода после острого вирусного гепатита, степени поражения и динамики процесса при хрон, заболеваниях печени.

Для изучения регионарного кровотока используют метод так наз. тканевого клиренса - скорости элиминации изотопов 133Xe, 85Kr, альбумина, меченного 131I и др. из исследуемой ткани (органа), в к-рой создано депо препарата.

Перспектива применения клиренс-тестов в клин, исследованиях неуклонно расширяется. С их помощью изучают обмен ряда веществ, напр, альбумина, длительность жизни эритроцитов, продукцию билирубина, биол, цикл гормонов, скорость потребления профакторов и факторов свертывающей и противосвертывающей системы крови.

Определение плазматического К. находит применение при изучении фармакокинетики лекарственных препаратов, для изучения всасывания лекарств из жел.-киш. тракта, распределения их в организме, роли различных органов в их выделении или разрушении. Кроме того, по К. судят об эффективности очищения организма от эндогенных и экзогенных веществ при использовании таких методов лечения, как гемодиализ (см.), перитонеальный диализ (см.), гемосорбция (см.), лимфосорбция (см.), плазмаферез (см.), обменное замещение крови.

Библиография: Гехмосорбция, под ред. Ю. М. Лопухина, М., 1977; Г р а ф н e тетерева Й. и др. Значение плазматического клиренса в изучении кинетики антибиотиков, Антибиотики, т. 5, № 3, с. 56, 1960; Лопухин Ю. М. и М о-лоденков М. Н. Гемосорбция, М., 1978; Основы гепатологии, под ред. А. Ф. Блюгера, с. 116, Рига, 1975; Шюк О. Функциональное исследование почек, пер. с чешек., Прага, 1975, библиогр.; Я р о ш e в с к и й А. Я. Клиническая нефрология, Л., 1971; Кои-shanp our E. Renal physiology, Philadelphia, 1976.

Ю. В. Наточин, М. Е.Семендяева.

Особенности выведения лекарств у детей

Оба экскреторных процесса в почках новорожденных осуществляются в значительно меньшей степени, чем у более старших детей и взрослых. Меньшая скорость клубочковой фильтрации (30-40% у доношенных новорожденных от таковой у взрослых) объясняется особым строением клубочков почек, меньшим процентом объема сердечного выброса, поступающего в почки, более низким артериальным давлением, большей резистентностью почечных сосудов. Меньшая секреция в канальцах почек (20-30% от уровня взрослых у доношенных новорожденных) связана с незрелостью соответствующих систем активного транспорта кислот и оснований. Скорость клубочковой фильтрации по экскреции инулина достигает уровня таковой у взрослых к 2,5-5 мес. Канальцевая секреция по элиминации парааминогиппуровой кислоты становится равной таковой у взрослых в возрасте 7 мес. Следует помнить, что нарушения кровоснабжения, доставки кислорода к почкам (из-за сердечной, дыхательной недостаточности или падения артериального давления) отрицательно сказываются на выделительной функции почек, и чем моложе ребенок, тем в большей степени.

Медленные процессы фильтрации и секреции являются причиной замедленной экскреции многих ЛС почками у новорожденных и детей первых месяцев жизни, более длительного, чем у взрослых, поддержания их постоянной концентрации в плазме крови. Однако менее развитый процесс активной реабсорбции в этом возрасте может отчасти способствовать ускоренному выведению отдельных веществ.

Скорость элиминации лекарственного средства пропорциональная его концентрации в плазме крови, при этом коэффициент пропорциональности называется клиренсом. Клиренс – мера способности организма элиминировать лекарство. Он представляет собой соотношение скорости элиминации (V) к концентрации (С) лекарства в биологических жидкостях (CL=V/C). Этот показатель выражается в литрах в час (л/час). Скорость элиминации лекарственного вещества определяет почечный клиренс. Скорость метаболизма лекарств определяет метаболический клиренс.

Период полувыведения (Т1/2) – время, в течение которого концентрация препарата в плазме уменьшается вдвое. Этот показатель не полностью отражает процесс выведения лекарственных веществ, т.к., например, при снижении кровотока в почках или недостаточности механизмов всасывания лекарств возможно снижение объёма распределения и клиренса лекарственного вещества, а период полувыведения может не измениться. В таком случае ориентация только на этот показатель может привести к передозировке препарата.

Основная цель фармакокинетических исследований – это количественный анализ и описание процессов всасывания, распределения, метаболизма и выведения лекарственных веществ из организма. Использование указанных данных о препарате, зная его метаболический и экскреторный клиренс, врач может обеспечить оптимальное дозирование лекарственного вещества каждому больному. Подбор самого препарата определяется, прежде всего, его механизмом действия (специфичность эффекта) и токсичностью (безопасность использования), что будет рассмотрено в разделе, посвящённом фармакодинамике лекарственных средств.

6823 0

Клиренс лекарственного вещества

Это важнейший фармакокинетический параметр, позволяющий подобрать дозовый режим при длительном лечении. Чтобы обеспечить необходимый терапевтический эффект и свести к минимуму риск побочного действия, средняя концентрация препарата в сыворотке крови в стационарном со-стоянии должна находиться в пределах терапевтического диапазона. Если биодоступность составляет 100%, в стационарном состоянии скорость элиминации препарата равна скорости его поступления.

Скорость поступления = Сl × Ссредн, (1.1)

где скорость поступления — количество введенного препарата в единицу времени, Сl - суммарный клиренс, а Ссредн - средняя концентрация препарата в сыворотке крови в стационарном состоянии. Если известна требуемая средняя концентрация препарата в сыворотке крови, скорость поступления можно рассчитать по клиренсу.

Важнейшая с клинической точки зрения особенность клиренса - он, как правило, не зависит от концентрации препарата. Дело в том, что системы, отвечающие за элиминацию большинства лекарственных средств (ферментные, транспортные), обычно не насыщаются, и абсолютная скорость элиминации линейно зависит от концентрации препарата в сыворотке крови. Иными словами, элиминация подчиняется кинетике первого порядка - доля препарата, удаляемая за единицу времени, постоянна. Если же системы элиминации насыщаются, постоянна не доля, а количество препарата, удаляемого за единицу времени. При этом элиминация подчиняется кинетике нулевого порядка, а клиренс зависит от концентрации препарата в сыворотке крови:

Сl = Vm / (Кm + С), (1.2)

где Km - концентрация препарата, при которой скорость элиминации составляет половину от максимальной, а Vm - максимальная скорость элиминации, С - концентрация препарата в сыворотке крови.

Понятие клиренса лекарственного средства аналогично понятию клиренса в физиологии почек. Так, клиренс креатинина равен отношению скорости экскреции креатинина с мочой к концентрации креатинина в плазме крови. В общем случае клиренс лекарственного средства равен отношению скорости элиминации вещества всеми органами к концентрации препарата в биоло-гической жидкости.

Сl = скорость элиминации / С. (1.3)

Если клиренс постоянный, скорость элиминации прямо пропорциональна концентрации лекарственного средства. Клиренс отражает не количество элиминировавшегося препарата, а объем биологической жидкости (плазма крови или цельная кровь), полностью очищающийся от данного вещества за единицу времени. Этот показатель можно рассчитать для плазмы крови или цельной крови, а также определить клиренс свободного препарата.

Элиминация лекарственных средств осуществляется почками, печенью и другими органами. Рассчитав клиренс для каждого органа как отношение скорости элиминации данным органом к концентрации препарата (например в плазме крови) и просуммировав клиренсы для всех органов, получим суммарный клиренс.

Сlпоч + Сlпеч + Сlпр = Сl, (1.4)

где Сlпоч - почечный клиренс, Сlпеч - печеночный клиренс, Сlпр - клиренс для прочих органов (лекарственные средства могут метаболизироваться в других органах, выводятся с калом, потом, слюной).

В стационарном состоянии суммарный клиренс можно определить с помощью уравнения 1.1. При однократном введении препарата, биодоступность которого равна 100%, а элиминация подчиняется кинетике первого порядка, суммарный клиренс можно рассчитать на основании закона сохранения массы и интегрирования уравнения 1.3 по времени.

Сl = Доза / AUC. (1.5)

Например. Клиренс пропранолола (для цельной крови) составляет 16 мл/мин/кг (1120 мл/мин при массе тела 70 кг). Препарат элиминируется преимущественно печенью, то есть за 1 мин печень очищает от пропранолола 1120 мл крови. Клиренс не всегда соответствует плазмотоку (или кровотоку) через орган, отвечающий за элиминацию. Если препарат связывается с эритроцитами, скорость его доставки в этот орган существенно выше, чем можно предположить исходя из концентрации препарата в плазме крови. В стационарном состоянии клиренс для плазмы крови и цельной крови выглядит следующим образом:

Сlп / Сlк = Ск / Сп = 1 + Ht × [Сэ / Сп - 1], (1.6)

где Сlп - клиренс для плазмы крови, Сlк - клиренс для цельной крови, Сп - концентрация препарата в плазме крови, Ск - концентрация препарата в цельной крови, Сэ - концентрация препарата в эритроцитах, Ht - гематокрит.

Таким образом, клиренс для цельной крови равен частному от деления клиренса для плазмы крови на отношение концентраций препарата в цельной крови и плазме крови.

А.П. Викторов "Клиническая фармакология"