Исследование парциальных функций почек

Изучается функциональное состояние каждого отдела нефрона:

а) клубочков, в которых происходит ультрафильтрация сыворотки крови; б) канальцев, где реабсорбируются и секретируются различные вещества, а также концентрируется первичная моча за счет реабсорбции воды.

Парциальные функции почек рассчитываются на основании опреде­ления лабораторных показателей фильтрации, реабсорбции, секреции, а также величин почечного плазмотока и кровотока.

Современные методы количественного определения парциальных функций почек основаны на принципе клиренса (clearance— очище­ние).

Клиренс, или коэффициент очищения — это количество миллилитров плазмы, полностью очищающееся от определяемого вещества за 1 мин. Клиренс любого вещества вычисляется по формуле:

где С — клиренс в мл плазмы за 1 мин; U — концентрация иссле­дуемого вещества в моче, V — объем мочи в мл, выделенной за 1 мни (диурез в мин), Р — концентрация исследуемого вещества в олазме.

Величина клиренса зависит от поверхности тела, поэтому показатель клиренса пересчитывают на стандартную поверхность тела (1,73 м²) по следующей формуле:

После такого пересчета результаты исследования можно сравни­вать не только у одного и того же больного в динамике заболевания, но и у разных больных, сопоставляя их с нормальными возрастными показателями клиренсов.

По приведенной выше формуле можно рассчитывать коэффициенты очищения веществ в зависимости ст механизма этого процесса. Так, если вещество фильтруется, то величина клиренса отражает клубочко­вую фильтрацию, если вещество секретируется, то клиренс обозначает уровень канальцевой секреции. При помощи клиренса можно опреде­лить и максимальную способность канальцев к реабсорбции (глюкозы), исследовать осмолярный клиренс (по выделнию основных электроли­тов сыворотки крови — Na и К).

Комплексное исследование парциальных функций почек дает воз­можность получить представление не только о функции отдельных час­тей нефрона, но и' о суммарной деятельности почек, о характере и вы­раженности патологического процесса в них, о резервных возможно­стях мочевой системы.

Определение

клубочковой фильтрации

Скорость клубочковой ультрафильтрации — один из важнейших кри­териев функции почек. Для определения величины клубочковой фильт­рации используют вещества, которые экскретируются только путем фильтрации, не секретируются и не реабсорбируются канальцами, не метаболизируются и точно определяются.

В этих целях применяют чужеродные вещества (инулин, параамино- гиппурат, диодраст, маннитол, пенициллин и др.), а также вещества эндогенного происхождения (креатинин, мочевина). Как тест-вещества при определении клубочковой фильтрации чаще используют инулин и креатинин.

Во время проведения исследования с применением инулина поддер­живают постоянство концентрации этого вещества в плазме путем внутривенного капельного введения с расчетом дозы на массу тела или поверхность тела. Точно измеряют при этом минутный диурез, а также содержание инулина в плазме и моче. По указанной выше фор­муле рассчитывают клиренс инулина и по нему оценивают скорость клубочковой фильтрации.

Клиренс инулина (в расчете на стандартную поверхность тела — 1,73 м²) в детском возрасте в среднем равен (мл/мин): у новорожден­ных— 38—48; от 1 до 6 мес — 58—77; от 7 мес до 2 лет— 103—127; от 2 до 12 лет и старше — 127—131. Как видно из приведенных дан­ных, с увеличением возраста ребенка скорость гломерулярной фильтра­ции нарастает.

Методика применения инулина в диагностических целях трудна, а для ребенка обременительна. Кроме того, при этом не исключа­ются побочные пирогенные реакции. Поэтому в педиатрии для оцен­ки клубочковой фильтрации обычно используют клиренс креатинина.

Уровень эндогенного креатинина в плазме крови характеризуется постоянством (у здоровых детей — 0,5—2 мг %), поэтому отпадает не­обходимость постоянной инфузии тест-вещества, как при инулиновой пробе. При измерении креатииинового клиренса облегчается и сбор мочи через определенные интервалы времени.

Однако методика определения клубочковой фильтрации при помощи креатинин-теста имеет и свой недостаток: хотя основное количество креатинина выводится путем клубочковой фильтрации, все же некотора я часть секретируется канальцами (поэтому креатининовый кли­ренс приблизительно на 30 % выше инулинового).

Креатининовый тест широко применяется в педиатрической практике и является высокоинформативным при нормальном или незначительно повышенном содержании креатинина в плазме. Если же содержание этого вещества в крови значительно повышено (как при азотемии), то исследование клубочковой фильтрации при помощи креатинин-теста не­целесообразно.

У здоровых детей клубочковая фильтрация по эндогенному креати- пину (мл/мин), приведенная к стандартной поверхности тела (1,73 м²), равна: в 0—14 дней — 30 (25—35); в 14 дней — 2 мес — 37 (25—55); в 2 мес—1 год — 60 (35—80); от 2 до 12 лет — 80 (60—100); у под­ростков и взрослых— 100 (80—150).

Оптимальный диурез, при котором исследование по эндогенному креатинину дает наиболее точные результаты,— 1,5—2,5 мл/мин. При низ­ком диурезе клиренс креатинина оказывается искусственно занижен­ным (он понижается также при ограничении натрия в пище и дефи­ците калия в организме). Высокий диурез (более 3,5—4 мл/мин) со­провождается выделением креатинина не только путем клубочковой фильтрации, но и канальцевой экскреции.

Точное определение клубочковой фильтрации при помощи креатини- нового теста позволяет выявить степень понижения ее при пиелонефри­те. гломерулонефрите и других почечных заболеваниях. Значительные отклонения от нормы в клубочковой фильтрации могут быть зареги­стрированы и при других заболеваниях (циррозах печени, тяжелых токсикозах и эксикозах, недостаточности кровообращения и т. д.).

Исследование функции

почечных канальцев

Определение максимальной реабсорбции глюкозы. При нормальной или умеренно повышенной концентрации глюкозы в крови она пол­ностью реабсорбируется в проксимальных канальцах. Однако при на­растающей гипергликемии канальцевая реабсорбция не усиливается, и возникает глюкозурия. Для определения максимальной реабсорбции глюкозы ее содержание в крови доводят до 350—450 мг % (путем внутривенного введения 40 % раствора глюкозы) и ведут расчет по следующей формуле:

где Т_mg — максимальная тубулярная реабсорбция глюкозы, С — объем клубочковой фильтрации (мл/мин), Р_р — концентрация глюкозы в плаз­ме (мг %), У_s — минутный диурез (мл/мин), Р_u — концентрация глю­козы в моче (мг %).

Максимальная реабсорбция глюкозы (Т_mg) в норме равна: у ново­рожденных— 7,5 мг/мин; в 3 мес — 30 мг/мин; от 4 до 16 лет — 335—375 мг/мин.

Этот показатель отражает состояние функции проксимальных каналь­цев и может служить косвенным критерием количества действующих нефронов. При канальцевых некрозах и других поражениях тубулярной системы почек показатель максимальной реабсорбции глюкозы по­нижается.

Определение максимальной канальцевой реабсорбции фосфатов.

Принцип расчета максимальной канальцевой реабсорбции фосфатов такой же, как при определении максимальной канальцевой реабсорб­ции глюкозы. Внутривенно вводят раствор натрия фосфата, повышая уровень фосфора в крови до 100 мг/л (10 мг %). В процессе перфу­зии дважды собирают мочу с интервалами 30 мин.

В норме в детском возрасте максимальная канальцевая реабсорбция фосфора составляет 100—300 мкмоль/мин.

Определение канальцевой реабсорбции аминокислот. Профильтро­вавшиеся через клубочки аминокислоты почти полностью (более 95 %) реабсорбируются в канальцах. Процесс этот может грубо нарушаться при врожденных и приобретенных тубулопатиях, диффузных воспали­тельных и токсических поражениях почечной паренхимы. Повышенное содержание аминокислот в моче обусловлено не только нарушением их тубулярной реабсорбции, но и усилением их экскреции клетками канальцев. Следовательно, канальцевый транспорт аминокислот — про­цесс сложный; он существенно изменяется с возрастом здорового ре­бенка и претерпевает значительные отклонения от нормы при почеч­ной и другой патологии.

Определение клиренса аминокислот — это определение их концентра­ции в крови и моче, а затем расчет фильтрации с использованием фор­мулы Ван-Слайка. Тубулопатии, протекающие с поражением прокси­мальных канальцев, нередко сопровождаются нарушением процесса ре- абсорбции аминокислот и повышением клиренса.

Диагностическое значение имеет определение общего азота амино­кислот в крови и моче (по реакции ингидрина с аминогруппой ами­нокислот).

В норме содержание азота аминокислот в крови у детей равно: в первые 6 мес жизни — 7,5—9,5 мг %, у детей более старшего возрас­та— 4,5—7,5 мг%- У здоровых детей с мочой выделяется в сутки азот аминокислот в пределах 1,5—2 мг/кг.

Определение канальцевой секреции производится при помощи ве­ществ, которые выделяются только канальцами. В педиатрической практике чаще применяют парааминогиппурат (РАН), фенолрот, певи- циллин (реже — диодраст, стрептомицин и др.).

Максимальную секрецию РАН (Т_m РАН) определяют по формуле:

где У₆ — минутный диурез, Р_u — концентрация РАН в моче, С — ско­рость клубочковой фильтрации (клиренс инулина или креатинина), Р_р — концентрация РАН в плазме, 0,83 — коэффициент связывания РАН с белками плазмы.

В норме в детском возрасте максимальная канальцевая секреция РАН равна в среднем (мг/мин/1,73 м²): у новорожденных — 23,7; от 2мес до 1 года — 48—50; в 1,5—3 года — 75,2; в 4—12 лет — 73,6.

При проведении пенициллинового теста данный антибиотик вводят внутримышечно и через каждый час в течение 6 ч собирают мо­чу. В норме пенициллин интенсивно выделяется с мочой в течение первых 2 ч после введения, к концу 4-го часа в моче он уже не опреде­ляется.

Изучение максимальной канальцевой секреции при помощи указам нык выше тестов позволяет ориентировочно судить о количестве функ­ционирующих канальцев и на основании этого — о массе почечной па­ренхимы, принимающей участие в выделительной деятельности.

Проба с фенолротом применяется для оценки секреторной функции проксимального отдела канальцев. В техническом отношении она очен^ проста. Побочных реакций не вызывает, поэтому ее можно широко ис­пользовать в практической нефрологии детского возраста.

Методика проведения пробы: ребенок натощак выпивает 300— 400 мл воды, и через 20 мин ему предлагают помочиться. После этого ему вводят внутримышечно в 1 мл стерильного раствора б мг феполро та. Через 1 и 2 ч после инъекции фенолрота собирают мочу и опре­деляют в ней количество выделенного фенолрота. В норме за первый час выделяется 40—60% введенного фенолрота, за второй час — 20—24% (всего за 2 ч выделяется 60—85 % фенолрота). Если секреторная функция проксимального отдела нефрона нарушена, количество выде­ляемого с мочой фенолрота значительно уменьшается.

Определение функции дистальных канальцеф.

Осмотическое концентрирование мочи. Для оценки функции дисталь­ных канальцев используют пробу Зимницкого, основанную на сборе мочи в течение суток через каждые 3 ч с определением объема и от­носительной плотности мочи в каждой из восьми порций. При необхо­димости исследуют содержание хлоридов и мочевины.

Проба является простым и безвредным методом определения функ­циональной способности почек, поэтому противопоказаний для ее про­ведения нет. Исследование проводится при обычном пищевом и вод­ном режиме пациента, с отдельным учетом дневного (с 6 до 18 часов) и ночного (с 18 до 6 часов) диуреза.

Проба Зимницкого позволяет судить: а) о способности почек кон­центрировать мочу (по- максимальной относительной плотности);

б) о способности"' почек к осмотическому разведению (по минималь­ной относительной плотности мочи); в) о ритмической деятельности почек в течение суток (по выведению количества мочи днем и ночью); г) об адаптационной способности почек больного человека.

В педиатрии пробу Зимницкого целесообразно применять в модифи­цированном виде: собирать мочу,не через каждые 3 ч, а при естествен­ном диурезе, оценивая результаты исследования с учетом дневного и ночного диуреза.

Для правильного проведения пробы Зимницкого необходимо обеспе­чить больного в течение дня исследования разнообразной пищей и пи­тьем (рацион должен включать соли, пурины, азот, достаточное, но не избыточное количество жидкости). Нецелесообразно проводить про­бу в те дни, когда больной находится на разгрузочной диете, полу­чает весь день легкую однообразную пищу, так как результаты пробы могут не отражать истинного осмотического концентрировгц&ия мочи почками.

Необходимо Позаботиться о том, чтобы во время сбора не было потери мочи. При взятии мочи для анализа не рекомендуется применять ночные горшки и подкладные судна, так как на их стенках остаются осадки фосфорных солей, разлагающих мочу. На каждой банке, Куда собирают мочу через каждые 3 ч (или с другими интервалами, если ребенок по возрасту не может выполнять просьбу помочиться), указы­вается время мочеиспускания (8, 11, 14 часов и т. д.). Если у ребенка появился стул в промежутке между часами, указанными на банках (например, в 10 ч), он должен предварительно помочиться в банйу с пометкой «11 часов». Когда же подойдет контрольное время (11 ча­сов), ребенку еще раз предлагают помочиться в эту банку. Через сут­ки все восемь банок отправляют в лабораторию, где точно определяют относительную плотность и объем каждой порции мочи, величийу су­точного (отдельно дневного и ночного) диуреза, разницу относитель­ной плотности мочи в различных порциях.

Результаты пробы Зимницкого можно интерпретировать следующим образом.

1.У здоровых детей обычно имеются значительные колебания как количества, так и относительной плотности мочи в исследуемых пор­циях. Чем полноценнее функция почек, тем больше разница в объеме и относительной плотности мочи в отдельных порциях мочи: в норме разница тчежду максимальной и минимальной относительной плотно­стью составляет не меньше 7.

2.Общее количество выделенной за сутки мочи составляет 65—75 % принятой жидкости при явном преобладании дневного диуреза над ночным.

3.Присутствие в моче 1 % сахара повышает относительную плот­ность мочи на 3,7, а 1 % белка — на 0,26.

4.Тяжелые поражения почек могут сопровождаться изостенурией, т. е. таким состоянием, когда относительная плотность мочи монотон­но сохраняется па уровне 1010 или около этого (эта величина соот­ветствует относительной плотности сыворотки крови), несмотря на то что больной много употребляет жидкости или ограничивает прием жидкости.

Иногда отмечается и гипостенурия: состояние, когда во всех пор­циях суточной мочи относительная плотность равна 1002—1006.

5.Если у ребенка с заболеванием почек в течение дня Относитель­ная плотность мочи поднимается выше 1020, то это является призна­ком отсутствия тяжелой почечной недостаточности. Низкая относитель­ная плотность мочи (гипостенурия) в сочетании с малым диурезом является симптомом тяжелой почечной недостаточности, плохим про­гностическим признаком.

6.Монотонный характер отдельных порций мочи по количеству явля­ется признаком пониженной приспособляемости почек к непрерывно меняющимся условиям жизнн и питания.

7.Высокая относительная плотность мочи (1025—1030) может быть признаком начала острого гломерулонефрита.

8.В тех случаях, когда дневной диурез становится равным ночному или преобладает ночной диурез, можно сделать предположение об ос­лаблении концентрационной способности почек. В подобной ситуации не исключена и войтожность недостаточности кровообращения.

Кроме общепринятой оценки этой пробы (по динамике объема и от­носительной плотности порции суточной мочи), измеряется концентра­ция плотных веществ мочи при помощи криоскопического метода. При этом в качестве единицы измерения осмотической концентрации плот­ных веществ принимается мосм/л Н₂0.

У здоровых детей минимальная осмолярность мочи равна 50 мосм/л, максимальная— 1500 мосм/л, осмолярность плазмы— около 300 мосм/л

Отношение осмотической концентрации мочи к осмотической концент­рации плазмы в норме составляет 3,0 (этот показатель называют кон­центрационным индексом).

У больных с хронической почечной недостаточностью, когда резко уменьшается масса почечной паренхимы, способность почек к осмоти­ческому концентрированию почти полностью утрачивается и осмоти­ческая концентрация мочи уравнивается с осмотической концентра­цией плазмы (находится на уровне 280—320 мосм/л), а концентраци­онный индекс приближается к 1,0 (при этом относительная плотность мочи находится на уровне 1010—1012).

Эти показатели существенно изменяются при остром гломерулонсфрите, пиелонефрите, гидронефрозе, поликистозе почек и других пора­жениях почек.

Экскреция аммонийных и водородных ионов осуществляется в пре­делах дистальных канальцев с помощью ферментных систем и зависит от кислотно-основного баланса организма. Чтобы достичь состояния метаболического ацидоза, применяют пробу с нагрузкой аммония хло­ридом.

Определение экскреции ионов водорода и аммония основывается на установлении противодействия уровню метаболического ацидоза. У здо­ровых детей рН мочи ниже 5,5, титруемая кислотность — 32,7—56,6 мэкв/л за 24 ч к 1,73 м², экскреция Н+ — 96 мэкв/л, NH₃+—

83 мэкв/л.

Понижение экскреции аммония в функционирующих нефронах свиде­тельствует об атрофии эпителия дистальных канальцев, что отмеча­ется чаще при хроническом пиелонефрите или интерстициальном неф­рите.

Проба на разведение (водная нагрузка по Фольгарту) позволяет оценить способность почек к разведению с применением водной нагруз­ки из расчета 20 мл на 1 кг массы тела и сбором мочи в течение 4 ч. В норме организм ребенка полностью выделяет всю выпитую жидкость, а относительная плотность мочи резко падает. Если функция почек нарушена, через почки выделяется меньше мочи, чем выпито жидкости, а относительная плотность мочи уменьшается не так зна­чительно, как у здоровых детей.

Нормальные показатели пробы на разведение: в пробе Фольгарта относительная плотность мочи равна 1001 (в пробе по Зимиицкому — 1005), минимальная осмолярность мочи — 95 мосм/л, минимальный концентрационный индекс — 0,316.

При олигурии, отеках, острой почечной недостаточности, острой ста­дии гломерулонефрита проба с водной нагрузкой противопоказана.