Современные методы исследования функции почек


Несомненно, почкам принадлежит ведущая роль в обеспечении постоянства внутренней среды организма, необходимой для нормальной жизнедеятельности. Как известно, почки являются основным органом, регулирующим гомеостаз, и выполняют множество функций: регуляция объема внеклеточной жидкости и крови, поддержание водно-электролитного и кислотно-основного баланса, выделение конечных продуктов метаболизма. Почки также являются  эндокринным органом, продуцирующим ряд гор­монов.

В клинической практике исследование функции почек имеет большое значение, так как позволяет выявить функциональные нарушения при отсутствии клинических симптомов заболевания. Существующие в настоящее время методы исследова­ния и их комплексное использование позволяют в большинстве случаев не только своевременно определить вид заболевания, но и выявить наличие и степень выраженности нарушения как суммарной, так и парци­альных функций почек.

В суммарной функции почек участвуют все структурные элементы нефрона. Важнейшей суммарной функцией почек являетсявыделительная, которая состоит в экскреции конечных продуктов азотистого обмена — остаточ­ный азот, мочевина, креатинин, мочевая кислота. Для изучения состояния азотовыделительной функции почек остаточный азот как суммарный показатель небелкового азота крови исполь­зуется редко, поскольку уровень его зависит от многих внепочечных факторов, а методика исследования доволь­но сложна. Современное мнение таково, что наиболее полно состояние азотовыделительной функ­ции почек отражает содержание в сыворотке крови мочевины и креатинина, поскольку 90 % мочевины и весь креатинин выводятся из организма только почками. Мочевина и креатинин экскретируются почками главным образом путем клубочковой фильтра­ции; однако при некоторых патологических состояниях эпителий проксимальных отделов канальцев приобретает способность секретировать до 30% всего экскретируемого с мочой  креатинина (при выраженном нефротическом синдроме, в поздней стадии хрони­ческой почечной недостаточности). Возможность экскреции мочевины канальцевой секрецией сомнительна.

Уровень креатинина в крови практи­чески не зависит от экстраренальных факторов и не подвержен существенным колебаниям не только в тече­ние суток, но и на протяжении более длительного времени. Креатинин образуется в мышцах, поэтому небольшое преходящее повышение его в крови возможно лишь при тяжелой мышечной работе, обширных травмах мышц. Стойкое и значительное повышение уровня креатинина сыворотки крови возможно только при развитии почечной недостаточности. Концентрация мочевины, наоборот, зависит не только от ренальных, но и от экстраренальных факторов: нарушении функции печени, при обильном употреблении мясных продуктов, повышенном распаде белков собственных тка­ней (лихорадочные состояния, острые или хронические гнойные процессы, новообразования, обширные ожоги, травмы и др.), нарушении водно-электролитного баланса организма (частая и обильная рвота, упорная диарея, гиповолемия и олигурия) и других патологи­ческих состояниях, сопровождающихся повышенным ка­таболизмом белков. Чтобы установить истинную причину повышения уровня мочевины в крови, необходи­мо наряду с определением содержания мочевины в сы­воротке крови исследовать общее ее количество в суточ­ной моче, т. е. суммарную экскрецию с мочой в течение суток.

Часто при заболеваниях почек возникает необходимость раздельного рассмотрения клубочковых и канальцевых функций почек. Как известно, к функциям клубочков преимущественно относится фильтрация, тогда как почечные канальцы осуществляют реабсорбцию и секрецию. При помощи методов определения парциальных функ­ций почек можно сделать вывод о состоянии функции в различных отделах нефрона и косвенно определить степень тяжести повреждения каждого из этих отделов.


С целью определения функции почечных клубочков на практике чаще всего используются методы определения скорости клубочковой фильтрации (СКФ) по клиренсу различных экзогенных и эндогенных веществ. Для вычисления количества жидкости, фильтрующейся в клубочках, используют физиологически инертное вещество, свободно проникающее через клубочковую мембрану с безбелковой частью плазмы. Соответственно его концентрация в клубочковой жидкости будет равной его концентрации в плазме крови. Если это вещество не реабсорбируется и не секретируется почечными канальцами, то оно будет выделяться с мочой в том же количестве, в котором прошло через клубочковый фильтр. Так как большая часть воды фильтрата подвергается обратному всасыванию, то вещество, используемое для определения объема фильтрата, сконцентрируется во столько раз, во сколько раз уменьшится объем воды в почечных канальцах. Клиренс любой субстанции вычисляют по формуле:

(1)C=(U×V)/P,

где C — клиренс вещества (мл/мин), U — концентрация исследуемого вещества в моче (ммоль/л), Р — концентрация того же вещества в крови (ммоль/л), V — минутный диурез (мл/мин).

Для определения СКФ используются инулин, парааминогиппурат натрия, немеченный йогексол, (51)креатинин-этилендиаминтетрауксусная кислота ((51)Cr-ЭДТА). Оценка клубочковой фильтрации по клиренсу инулина признается «золотым стандартом» для определения почечной функции.


Значительная трудность при использовании любого экзогенного вещества, свободно фильтрующегося в клубочках, заключается в том, что необходимо поддерживать постоянную концентрацию этого препарата в крови во время исследования, для чего проводится его внутривенное капельное введение. Определение СКФ таким способом обременительно как для пациента, так и для исследователя, а также требует больших финансовых затрат.

Кроме того, недостатком также является высокая вариабельность СКФ. Известно, что СКФ может колебаться у одного и того же человека не только в различные дни, но и в течение суток: самый высокий уровень клубочковой фильтрации наблюдается с 6 до 12 часов, самый низкий — ночью [12]. На СКФ также влияют физическая активность, количество белка в потребляемой пище, водная нагрузка [7,10]. Снижение скорости клубочковой фильтрации возможно при нарушении гемодинамики вследствие кровопотери, дегидратации, острой и хронической недостаточности кровообращения. Индивидуальные колебания клиренса инулина у здорового взрослого человека в течение года могут достигать 51 мл/мин×1,73м2, а в течение недели 20 мл/мин×1,73м2 и более [12]. СКФ постепенно уменьшается с возра­стом, начиная с 40 лет, и к 90 го­дам составляет лишь половину той величины, которая определяется в 30 лет.

Таким образом, несмотря на то, что оценка СКФ по клиренсу экзогенных веществ является наиболее объективным маркером почечной функции, для повышения точности измерений необходимо выполнять частые исследования этого параметра в строго определенных условиях, что зачастую является технически невыполнимым. Поэтому в клинической практике наиболее часто используется метод определения СКФ по клиренсу эндогенного креатинина. Это довольно простой метод, как для врача, так и для больного, и может быть проведен в лаборатории любого лечебного учреждения, где есть фотоэлектрокалориметр, необходимый для определения концентрации креатинина в плазме крови и в моче. Определе­ние скорости клубочковой фильтрации по клиренсу эндо­генного креатинина называют также пробой Реберга-Тареева.

Чтобы определить скорость клубочковой фильтрации по клиренсу эндогенного креатинина, необходимо знать концентрацию креатинина в плазме крови, в моче и ми­нутный диурез:

СКФ=(U/P)V.

Поскольку клиренс креатинина подвержен большой вариабельности, его использование в качестве маркера почечной функции достаточно ограничено. Во избежание многочасового сбора мочи клиренс креатинина может быть рассчитан по формулам, в основе которых лежит зависимость СКФ от уровня креатинина в сыворотке крови. При этом необходимо принимать во внимание возраст, пол, рост, вес и даже расу пациента. Наиболее часто используется формула Cockroft-Gault [13, 14]:

CCr=Мт×(140-A)/(72×Cr),

где Мт — масса тела (кг), А — возраст (годы), Cr — креатинин сыворотки (mg/dL).

Женщины обладают меньшей мышечной массой, поэтому величину, полученную по этой формуле, надо умножить на 0,85.

У пожилых пациентов с низкой мышечной массой может сохраняться низкий уровень креатинина, несмотря на значимое снижение почечных функций. Использование формулы Cockroft-Gault в этом случае даст завышенный результат. У таких пациентов рекомендуется оценивать клиренс креатинина по формуле Sanaka:

CCr = Мт×(19Alb + 32)/100Cr (для мужчин),

CCr = Мт×(13Alb + 29)/100Cr (для женщин),

где Мт — масса тела (кг), Alb — альбумин сыворотки (g/dL), Cr — креатинин сыворотки (mg/dL).

Недавно было опубликовано 6-е уравнение MDRD, которое обеспечивает более точную оценку клубочковой фильтрации по сравнению с формулой Cockroft-Gault и клиренсом эндогенного креатинина [6]. Согласно этому уравнению

СКФ = 198×Cr-0.858×A-0.167×SUN-0.293×UUN+0.249,

где СКФ — скорость клубочковой фильтрации (мл/мин/1,73м2), Cr — креатинин сыворотки (mg/dL), А — возраст (годы),SUN — азот мочевины сыворотки (mg/dL), UUN — азот мочевины мочи (mg/dL). Для пациентов женского пола полученную величину надо умножить на 0,822, а для пациентов негроидной расы на 1,178.

Существуют и другие расчетные методы определения клиренса креатинина [11, 15, 16]. По мнению большинства авторов, все они, хотя и имеют среднюю корреляцию с другими методами, часто завышают или занижают истинное значение СКФ [6]. Несмотря на это, приведенные формулы могут использоваться для приблизительной оценки функции почек, когда нет

Необходимо учитывать колебания СКФ, обусловленные наличием у здорового человека функционального почечного резерва (ФПР) — способности почек повышать почечный плазмоток и СКФ в ответ на нагрузку [8]. Для определения ФПР используются пробы с нагрузкой различными веществами (мясной белок, соевый изолят, растворы аминокислот допамин) [8]. Количественной мерой ФПР является разность между стимулированной СКФ и её базальным уровнем, выраженная в процентах от исходного уровня. Сохранным считается ФПР 10%, сниженным — от 5 до 10%, ФПР < 5% и при отрицательных его значениях считается отсутствующим. Снижение или отсутствие ФПР, по мнению большинства исследователей, является клиническим маркером гиперфильтрации. Такое состояние часто обнаруживается при хронических гломерулонефритах, хронической почечной недостаточности, артериальной гипертензии, сахарном диабете, различных системных заболеваниях, у лиц с единственной почкой. Таким образом, ФПР может служить маркером функциональной и анатомической целостности почечной паренхимы.

Канальцевую функцию почек чаще всего оценивают при помощи определения канальцевой секреции и реабсорбции. Сум­марную концентрационную функцию почек (проксимальных и дистальных отделов канальцев) отражает канальцевая реабсорбция, которую можно определить по следующей формуле:

КР=(КФ-МД)/КФ*100%,

где КР — канальцевая реабсорбция; КФ — клубочковая фи­льтрация; МД-минутный диурез.

В норме канальцевая реабсорбция составляет 98- 99%, однако при большой водной нагрузке даже у здоро­вых людей может уменьшаться до 94-92%. Снижение канальцевой реабсорбции рано наступает при пиелонефрите, гидронефрозе, поликистозе. В то же время при заболеваниях почек с преимущественным поражением клубочков канальцевая реабсорбция уменьшается позже, чем клубочковая фильтрация.

Для изучения секреторной функции почек исследуют почечный тех веществ, которые выводятся из организма только путем канальцевой секреции. Этому требованию в наибольшей степени соответствует клиренс фенолрота: 94 % данного вещества экскретируется поч­ками путем его секреции эпителием проксимальных отде­лов канальцев и только 6 % фильтруется в клубочках, но не реабсорбируется в канальцах [6]. Однако этот метод довольно сложен и в современной практике в учреждениях нефрологического профиля для выявления начальных признаков наруше­ния функций дистальных отделов канальцев, в частности, по регуляции кислотно-щелочного равновесия, применя­ют методы определения экскреции электролитов, титруемой кислотности, суммар­ной экскреции аминоазота, экскреции аммиака.

Одной из важнейших функций почек является регуляция внеклеточной жидкости. Способность почек к осмотическому разведению и концентрированию мочи отражает их суммарную функцию, поскольку в этих процессах принимают участие как клубочковый, так и канальцевый аппарат почек. Для оценки состояния этой функции почек используются методы определения относительной плотности мочи, а также исследования мочи по Зимницкому и проба с сухоядением [1, 2].

Определение относительной плотности мочи является рутинным методом. Этот параметр зависит от выпитой жидкости и диуреза. Обильное потребление жидкости приводит к значительному выделению мочи низкой плотности, а ограниченное потребление жидкости, ее потери, сопровождаются уменьшением выделения мочи и повышением ее плотности.

Чаще всего для уточнения концентрационной функции почек используется проба Зимницкого — определение количества мочи и ее относительной плотности в 3-хчасовых порциях мочи в течение суток, определение дневного и ночного диуреза. У здорового человека суточное выделение мочи составляет 70-75% от выпитой жидкости. Дневной диурез составляет 65-80% от суточного. По колебаниям относительной плотности мочи в течение суток можно выявить нарушение способности почек к разведению и концентрированию. Более точным методом считается проба с сухоядением, при котором обследуемый в течение суток не употребляет воду и жидкую пищу. При сохранной концентрационной функции количество мочи резко снижается (до 500 мл), а относительная плотность возрастает. Также применяется проба на разведение (водная депривация), которая характеризует способность почек максимально разводить мочу в условиях гипергидратации. У здоровых лиц диурез повышается, а относительная плотность, соответственно, снижается.

Еще одним методом, позволяющим оценить раздельную функцию каждой из почек, является радиоизотопная ренография [3]. Для ее проведения применяется ‘^1-гиппуран. Почки выделя­ют 80 % этого препарата в результате секреции его в проксимальных отделах канальцев и лишь 20 % путем клубочковой фильтрации. Радиоизотопная ренография относительно проста, хорошо переносима для больного, не вызывает осложнений, практически не имеет противопоказаний. Однако этот метод в большей степени является вспомогательным в комплексе с другими методиками, что позволит сделать выводы о функциональном состоянии почек.

Л.А. Хуснутдинова,

«Казанский государственный медицинский университет «, кафедра госпитальной терапии


Литература:

1. С.Х. Аль-Шукри, Р.Э. Амдий, Ю.А. Бобков и др. Урология. Москва, «Академия», 2005.

2. Лопаткин Н.А. и др. Урология. Москва, «Медицина», 1997.

3. Г.А.Зубовский.  Гаммасцинтиграфия. Москва, «Медицина», 1978.

4. Шулутко Б. И. Воспалительные заболевания почек. С.-Петербург, Ренкор, 1998.

5. Архипов В.В. Оценка сохранности функционирующей паренхимы почки // Нефрология. 2002. Т. 6. №2. С. 92-95.

6. Папаян А.В., Архипов В.В., Береснева Е.А. Маркеры функции почек и оценка прогрессирования почечной недостаточности // Тер. архив. 2004. №4. С. 83-90.

7. Кутырина И.М., Рогов В.А., Шестакова М.В. и др. Гиперфильтрация как фактор прогрессирования хронических заболеваний почек // Тер. архив. 1992. №6. С.10-15.

8. Денисенко И.Л., Акимова Л.Н., Абисова Т.О. Определение почечного функционального резерва // Клин. лаб. диагн. 2000. №1. С.17-18.

9. Архипов В.В., Ривкин А.М. Фуросемид в оценке функции почек и при исследовании состояния различных отделов мочевой системы // Урология и нефрология. 1991. №2.

10. Кучер А.Г., Есаян А.М., Никогосян Ю.А. Особенности функционирования почек здоровых людей в условиях гиперфильтрации // Нефрология. 2000. Т. 4. №1. С.53-58.

11. Levey A.S., Bosch J.P., Lewis J.B. et al. A more accurate method to estimate glomerular filtration rate from serum creatinine: A new prediction equation. Modification of Diet in Renal Disease Study Group // Ann Intern Med. 1999. V.130. Р.461-470

12. Schück О., Teplan V., Jabor A. et al. Glomerular filtration rate estimation in patients with advanced chronic renal insufficiency based on serum cystatin C levels // Nephr.Clin.Pract. 2003. V.93. P.146-151.

13. Gault MH, Longerich LL, Harnett JD, Wesolowski C: Predicting glomerular function from adjusted serum creatinine. Nephron. 1992. V. 62 P.249-256.

14. Cockcroft DW, Gault MH: Prediction of creatinine clearance from serum creatinine. Nephron. 1976. V.16. P. 31-41.

15. Jelliffe RW: Estimation of creatinine clearance when urine cannot be collected. Lancet. 1971. V.1. P.975-976.

16. Schwartz GJ, Haycock GB, Edelmann CM Jr, Spitzer A: A simple estimate of glomerular filtration rate in children derived from body length and plasma creatinine. Pediatrics. 1976. V.58. P.259-263.