13.05.2012

Wykład 19

Oznaczane i wyliczane wskaźniki laboratoryjnej oceny funkcji wydalniczej nerek

Funkcje nerek

Odgrywają istotną rolę w utrzymaniu homeostazy organizmu poprzez:

• wydalanie płynów, elektrolitów i produktów przemiany materii

• regulacja równowagi kwasowo-zasadowej i wodno-elektrolitowej

• regulacja ciśnienia tętniczego krwi

• wydzielanie hormonów

• synteza EPO i witamina D₃

Nefron

• funkcjonalna jednostka nerki

• składa się z kłębuszków nerkowych i układu cewek

• kłębuszek składa się z układu naczyń włosowatych otoczonych podwójną osłonką nabłonkową tzw. torebką Bowmana

Cewka nerkowa

• kanalik proksymalny (I rzędu, cewka bliższa) - reabsorpcja większości substancji (m.in. 100% glukozy)

• pętla Henlego (układ sprzężeń - rozcieńczanie i zagęszczanie)

• kanalik dystalny (II rzędu, cewka dalsza) - resorpcja sodu bez wody, miejsce działania aldosteronu

• kanalik zbiorczy

Badanie diagnostyczne funkcji nerek

• mocznik (BUN) w surowicy

• kreatynina w surowicy

• dobowa zbiórka moczu

• klirens endogennej kreatyniny

• klirens insuliny

• wyliczanie Eger

• cystatyna C w surowicy

Podział badań w diagnostyce funkcji nerek

1. Oznaczanie w surowicy stężenia substancji wydalanych przez nerki

2. Badania czynnościowe nerek

3. Chemiczne i morfologiczne badania moczu (badania osadu moczu)

Parametry oznaczane w surowicy

• produkty metabolizmu azotowego (azot pozabiałkowe) > 15 substancji w tej grupie

• największe znaczenie: mocznik (45% azotu pozabiałkowego), kwas moczowy (20%), kreatynina (5%), kreatyna (1-2%), amoniak (0,2%), aminokwasy (20%)

Mocznik

• główny azotowy produkt rozpadu białek, prawidłowo 20-50 mg/dl

• synteza z NH₃ w cyklu mocznikowym w hepatocytach wątroby

• azot w postaci NH₃ powstaje w wątrobie w wyniku rozpadu białek na aminokwasy, a następnie jest metabolizowany

• w wątrobie łączy się z innymi cząsteczkami tworząc mocznik

• eliminowany w 90% drogą nerek, w 10% z potem i przez przewód pokarmowy

• swobodnie filtrowany w kłębuszkach nerek, ulegający reabsorpcji zwrotnej i wydalany z moczem

• wydalanie jest wprost proporcjonalne do GFR

• stężenie mocznika w surowicy zależy od

• perfuzji nerek

• wielkości diurezy

• wielkości GFR

• szybkości syntezy, dziennej podaży białka i katabolizmu białkowego

• zmienność i zależność od wielu czynników stężenia mocznika uniemożliwia używanie go jako jedynego parametru do oceny funkcji nerek

↑ stężenia- odwodnienie, ↓ perfuzji nerkowej, ↑ katabolizm białkowy

↓ stężenia- przewodnienie, stany anaboliczne (androgeny), dieta niskobiałkowa

BUN

• Blood Urea Nitrogen - ilość azotu mocznika w surowicy

• stosuje się zamiennie

• Urea = BUN ∙ 2,14 [mmol/l]

• BUN = Urea ∙ 0,46 [mg/dl]

• wartość prawidłowa 10-20 mg/dl

Wskazania do oznaczania stężenia mocznika

• różnicowanie przednerkowej i pozanerkowej azotem ii

• nasilenie toksemii w schyłkowej niewydolności nerek

• dializoterapia, ocena stanu metabolicznego oraz stopnia nasilenia katabolizmu białkowego u osób dializowanych

Współczynnik mocznik/kreatynina	Stężenie kreatyniny w surowicy	Przyczyny
25-40 mmol/l 20-35 mg/dl 10-16 BUN/kreatynina	N	zdrowy na normalnej diecie i z prawidłowym GFR
<25 mmol/l <20 mg/dl <10 BUN/kreatynina	N	niskie stężenie mocznika, niski katabolizm białkowy, ciężkie schorzenia wątroby, słaby cewkowy wychwyt mocznika
>40 mmol/l >35 mg/dl >16 BUN/kreatynina	N	przednerkowa azotemia, stany kataboliczne: dieta wysokobiałkowa, oparzenia, gorączka, niska perfuzja - hipowolemia, niewydolność krążenia
>40 mmol/l >35 mg/dl >16 BUN/kreatynina	↑	pozanerkowa azotemia

Kreatynina

• produkt rozpadu kreatyny i fosfokreatyny (produkt rozpadu mięśni), zależna od masy mięśniowej, płci oraz diety, wahania dobowe < 15%

• najczęściej wykonywane badanie do oceny funkcji wydalniczej nerek

• wydalana z organizmu tylko przez nerki, praktycznie nie jest reabsorbowana ani wydzielana przez komórki kanalików nerkowych, jej stężenie w surowicy ujemnie koreluje z wielkością przesączania kłębuszkowego

• do znamiennego podwyższenia stężenia kreatyniny w osoczu dochodzi dopiero wtedy, gdy znaczna część nefronów zostaje uszkodzona a GFR obniża się do około połowy wartości prawidłowej

• w stanach zaawansowanej patologii przy znacznym białkomoczu i przy obniżeniu GFR <15 ml/min kreatynina może być wydzielana przez cewki nerkowe

• stężenie kreatyniny w surowicy w zakresie prawidłowym nie wyklucza upośledzonej funkcji wydalniczej nerek

Kwas moczowy

• produkt rozpadu puryn w hepatocytach

• w 70% ulega filtracji, reabsorpcji i wydzielaniu w nerkach (tylko 10% zostało wydalone z moczem), pozostałe 30% eliminowane przez przewód pokarmowy

• stężenie kwasu moczowego w surowicy zależy od GFR

• nieprawidłowe stężenie występuje w wielu stanach patologicznych niezwiązanych z upośledzeniem funkcji nerek

• hiperurykemia - niewydolność nerek, dna moczanowa, nadprodukcja puryn, leki

• hipourykemia - leki, ciężkie schorzenie wątroby, chemioterapia

Badania czynnościowe nerek (największe znaczenie mają badania klirensowe)

1. GFR

2. Ocena ukrwienia

3. Ocena funkcji cewek nerkowych

W badaniach czynnościowych największą rolę odgrywają badania kllirensowe.

Klirens

• objętość osocza która jest całkowicie oczyszczona przez nerki z danej substancji w jednostce czasu

• w ml/min

Oblicza się

Cl- klirens danej substancji (ml/min)

U - stężenie w moczu (mg%)

V - ilość moczu (ml)

P - stężenie substancji w surowicy (mg%)

t - czas (min)

Przesączanie kłębuszkowe

• podstawowy mechanizm prowadzący do powstania moczu

• w prawidłowo funkcjonującej nerce - w ciągu 1 minuty - przesączanie ok. 120 ml osocza

• do wyliczania wielkości GFR stosuje się pomiar klirensu substancji, która po filtracji nie ulega resorpcji ani sekrecji w cewkach

• klirens substancji jest wtedy = GFR

• inulina (polisacharyd) spełnia te wymagania

• w praktyce stosuje się klirens endogennej kreatyniny

Klirens kreatyniny

• nawodnić pacjenta (600 ml płynu)

• pacjent nie powinien pić kawy ani herbaty w dniu badania, jedynie niezbędne leki

• dobowa zbiórka moczu, pomiar objętości

• pobranie próbki krwi żylnej do oznaczania stężenia kreatyniny

• próbka krwi, moczu oraz niezbędne informacje o pacjencie (masa ciała i wzrost) trafia do laboratorium

Obliczanie

A - powierzchnia ciała m²

Błędy podczas oznaczania klirensu kreatyniny

• nieprawidłowości w zbiórce moczu

• nadmierny wysiłek fizyczny

• niewystarczające nawodnienia pacjenta.

UWAGA! Klirens kreatyniny jest odpowiednim miernikiem GFR, jeżeli jego wartości są >od 15 ml/min. Gdy klirens jest mniejszy, błąd pomiaru (związany z możliwością przedostania się kreatyniny do moczu drogą wydzielania kanalikowego) może sięgać 100%.

Czynniki wpływające na GFR

• zmienność dobowa (niski w nocy, wysoki rano)

• dożylna iniekcja dopaminy, podaż aminokwasów lub białka

• długotrwała wyprostowana pozycja ciała

• w ciąży GFR rośnie o 20-30%

• wczesne stadium cukrzycy (I i II stadium nefropatii cukrzycowej)

• nerka przeszczepiona do organizmu biorcy osiąga ok. 80% pierwotnej wydolności

Wskazania do oznaczenia GFR

• wykrycie niskiego GFR przy prawidłowym stężeniu kreatyniny i mocznika w surowicy

• monitorowanie GFR u pacjentów leczonych lekami potencjalnie nefrotoksycznymi

• monitorowanie wartości GFR u chorych z przewlekłą niewydolnością nerek identyfikacja chorych wymaga leczenia nerko zastępczego (klirens kreatyniny <15 ml/min u chorych na cukrzycę <10 ml/min u chorych bez cukrzycy)

Stadium	Opis	eGFR	Inne pojęcia
I	Uszkodzenie nerek z normalnym lub podwyższonym GFR	>90	Uszkodzenie nerek pod postacią albuminurii, białkomoczu, krwinkomoczu bądź zmiany w badaniu obrazowym
II	Uszkodzenie nerek z łagodnym obniżeniem GFR	60-89	Utajona niewydolność nerek
III	Uszkodzenie nerek z umiarkowanym obniżeniem GFR	30-59	Jawna wyrównana niewydolność nerek
IV	Uszkodzenie nerek z ciężkim obniżeniem GFR	15-29	Jawna niewyrównana niewydolność nerek
V	niewydolność nerek, krańcowa mocznica - jeśli występują objawy kliniczne niewydolności nerek	<15 lub dializa	Schyłkowa niewydolność nerek

Szacowanie przybliżonego GFR

• na podstawie stężenia kreatyniny w surowicy

• jest kilka wzorów

• równanie Cockrofta-Gaulta

• P_kreatyniny - stężenie kreatyniny w surowicy

• A=1 u mężczyzn, 0,85 u kobiet

• mmol/l - podajemy liczby całkowite lub mg/dl - zaokrąglamy do 2 miejsca po przecinku

• równanie MDRD

• A=1 dla mężczyzn, 0,762 dla kobiet

• Alb - stężenie albumin w surowicy (mg/dl)

• P_kreatyniny - stężenie kreatyniny w surowicy (mg/dl)

• BUN - stężenie azotu mocznika (mg/dl)

Cystatyna C

• białko ze 120 aminokwasów - inhibitor cysteinowych proteaz białkowych

• syntetyzowana we wszystkich komórkach jądrzastych w stałych niezmiennych ilościach

• cystatyna C jest swobodnie filtrowana i w 99% wchłaniana i katabolizowana przez komórki kanalika nerkowego

• stężenie cystatyny C w surowicy krwi zależy jedynie od wielkość GFR, jest więc dobrym markerem funkcji nerek

• wzrost stężenia cystatyny C powyżej zakresu wartości referencyjnych jest obserwowany już przy niewielkim spadku GFR

• wzrost stężenia cystatyny C w surowicy następuje przy spadku GFR~90 ml/min/1,73m², zaś kreatyniny przy GFR~70-75 ml/min/1,73m²

• norma 0,84-1,25 mg/l

Kreatynina	Cystatyna C
nie ulega reabsorpcji	reabsorpcja całkowita
sekrecja w cewkach w schyłkowej niewydolności nerek	brak sekrecji w cewkach
wpływ diety	brak wpływu
różnice w płci i masie mięśniowej	brak różnic
niska czułość przy małym spadku GFR	szybki wzrost przy małym spadku GFR

Ocena ukrwienia nerek

• przy użyciu badań klirensowych

• wykorzystuje się te substancje, które są szybko wydalane przez cewki i przy jednokrotnym kontakcie z miąższem nerkowym przechodzą w całości z krwi do moczu

• klirens tej substancji odpowiada ilości osocza przepływającego w ciągu 1 min przez czynny miąższ nerkowy

• ERPF=400-800 ml/min/1,73m²

• najczęściej wykonuje się paraaminohipuran sodowy (PAH)

• znając ERPF i Hct można obliczyć przepływ krwi przez czynny miąższ ERBF

• ERBF=ERPF∙100/100-Hct

• do obliczenia całkowitego ukrwienia nerek RBF niezbędne jest wyliczenia wskaźnika ekstrakcji PAH

• E_PAH=(A-V)A

• A=[PAH] we krwi tętniczej

• V=[PAH] we krwi żylnej

• korzystając z E_PAH można wyliczać RBF oraz RPF (renal plasma flow)

• RBF=ERBF/E_PAH

• RPF=ERPF/E_PAH

Ocena ukrwienia nerek

• oznaczanie wydalania fenylosulfoftaleiny (PSP) z moczem

• ocena funkcji wydzielniczej cewek

• ponad 90% PSP IV jest wydzielana przez kanaliki

• przy normalnej funkcji 25-50% PSP zostaje wydalone z moczem w ciągu 15 minut, a w ciągu kolejnych 15 minut - 15-25%

• spadek tych wartości świadczy o upośledzonym ukrwieniu nerek lub zaburzeniu wydzielania przez cewki nerkowe.

Testy czynnościowe służące do oceny funkcji cewek

1. Testy służące do oceny homeostazy wodnej

• nerki są głównym narządem regulującym ilość zawartej w organizmie wody i substancji w niej rozpuszczonych tak aby zachować osmolalność osocza 280-295 mOsm/kg dlatego w zależności od potrzeb produkowany jest mocz o osmolalności od 50 do 1200 mOsm/kg

• klirens osmotyczny - wyliczona ilość wody niezbędna do wydalenia znajdujących się w moczu substancji osmotycznie czynnych !!!!!!

• P_osm - osmolalność osocza (mOsm/kg)

• U_osm­ - osmolalność moczu (mOsm/kg)

• V - obję™ość moczu (ml/min)

• klirens wolnej wody

• różnica objętości hipotonicznego moczu i moczu izotonicznego z osoczem zawierającego tą samą ilość substancji osmotycznie czynnych

• objętość czystej wody wydalana celem utrzymania homeostazy ustroju

• Cl_H2O=V-Cl_osm

• negatywny klirens wolnej wody

• V_H2O reabsorbowana z przesączu kłębuszkowego podczas produkcji hipertonicznego moczu

• TCl_H2O=Cl_osm-V

Badanie czynności wydzielniczej i reabsorpcyjnej cewek nerkowych

• zdolność wydzielnicza cewek ocenia maksymalna zdolność transportu PAH

• T_mPAH=U_PAH∙V-P_PAH∙Cl_in

• V - diureza minutowa

• U_PAH - stężenie PAH w moczu

• P_PAH - stężenie PAH w surowicy

• zdolność reabsorpcyjna cewek oceniana przez zdolność transportu glukozy

• T_mG=P_G∙Cl_in-U_G∙V

• Badanie zdolności zakwaszaniu moczu

• test zakwaszania Wronga i Daviesa

• pomiar pH moczu oraz pomiar wydalania jonu H⁺ w postaci kwaśności miareczkowej i NH₃ z moczem w 2-8 h po doustnym podaniu NH₃Cl

• frakcyjne wydalanie wodorowęglanów

• (F_exHCO₃^3-) parametr odzwierciedla cewkową reabsorpcją wodorowęglanów

---