KLIRENS

Klirens je navidezni volumen plazme, ki se v ledvici v določenem času očisti topljenca. Enota za klirens je ml/min/1.73m2.

Do te enačbe pridemo lahko na več načinov. Ena od možnosti je, da za izhodišče vzamemo zakon o ravnotežju mas. Količina snovi, ki v ledvico pride po renalni arteriji mora biti enaka količini snovi ki ledvico zapusti po sečevodu in renalni veni, torej lahko zapišemo:

Ker nas zanima izločanje, lahko enačbo malce spremenimo:

Vrednosti RPFa in RPFv sta skoraj enaki. Če razliko zanemarimo, bi enačba izgledala takole:

Korak naprej pa takole:


Količina nam pove, koliko snovi X se v določenem času izloči iz plazme, kar je enako klirensu snovi X.
Druga možnost je izpeljanka Fickovega zakona. Poznati je potrebno koncentracijo snovi X v arterijski in venski krvi. Iz teh koncentracij lahko izračunamo ekstracijski delež za to snov. Ta je enak razliki koncentracij snovi v arterijski in venski krvi ulomljeno z koncantracijo v arterijski krvi.

Če ta delež pomnožimo s pretokom plazme skozi ledvica, dobimo količino plazme, ki se v določenem času očisti snovi X, torej klirens.
C=Q×E

MERJENJE GFR

KLIRENS INULINA

IZVEDBA MERITVE
Pregledovancu vbrizgamo določeno količino inulina, nato pa z infuzijo vzdržujemo stalno plazemsko koncentracijo (0.5 mg/ml). Pri vseh merutvah klirensa je ključno, da je plazemska koncentracija testne snovičim bolj stalna, saj so vse količine, ki jih merimo povezane. Sprememba plazemske koncentracije testne snovi spremeni tudi ostale merjene vrednost in s tem rezultat meritve.
Ker se inulin le filtrira, je njegov klirens enak GFR.

VREDNOTENJE REZULTATOV
· Normalna vrednost inulinskega klirensa (Cin) je 125 ml/min/1.73m2.
· Višja vrednost lahko pomeni: ­Pk, ­Pbk, ŻPbk ŻPk
· Nižjo vrednost lahko dobimo ob: zmanjšani površini glomerulnih kapilar,
­Pbk (tubulna obstrukcija, edem, fibroza intersticija), insuficienci ledvic, padcu arterijskega tlaka, hudi krvavitvi, hudi dehidraciji
· Vrednost se spreminja tudi s starostjo. V 9. mesecu doseže normalno vrednost (glede na pov. telesa), s starostjo pa pada (pri 70 letih le še 60\% normale)
· Če primerjamo klirensa inulina s klirensom kake druge snovi, lahko iz vrednosti klirensov sklepamo, kaj se s to snovjo dogaja v ledvici (CxKoncentracija inulina v posameznih delih tubula je indikator reabsorbcije vode.
Delež reabsorbirane vode
TFin pomeni koncentracijo inulina v tubularni tekočini. Če za to vrednost vstavimo v enačbo koncentracijo v urinu, dobimo delež reabsorbirane vode v celi ledvici.

KLIRENS KREATININA
Kreatinin se stalno sprošča iz mišic, približno 1 mg/min. Njegova plazemska koncentracija je stalna, metabolizem in prehrana pa nanjo ne vplivata veliko. V ledvici se filtrira, če pa ga je v plazmi veliko se še dodatno secenira v proksimalnem tubulu. Zaradi sekrecije je klirens kreatinina višji od klirensa inulina (Ckr=1.47×Cin).

IZVEDBA MERITVE
Zbiramo 24 urni volumen urina, med preiskavo pa preiskovancu odvzamemo kri za merjenje plazemske koncentracije.

VREDNOTENJE REZULTATOV

moški ženske
normalna serumska konc. 1.19±0.33 mg/100ml 0.96±0.28 mg/100ml
dnevno izločanje 20-28 g/dan/kg telesne teže 15-21 g/dan/kg telesne teže
novorojenček 45-65 ml/min/1.73m2
Ckr 1 leto in pol 124±25 ml/min/1.73m2 108±13 ml/min/1.73m2
odrasli 90-145 ml/min 80-130 ml/min
Do povišanih vrednosti plazemskega kreatinina lahko pride pri določenih miopatijah.


SLIKA 1: razmerje med plazemsko koncentracijo uree in GFR
KLIRENS UREE

Pri konstantni presnovi je nastajanje sečnine konstantno. Zato lahko zapišemo:
oziroma
k pomeni hitrost nastajanja sečnine. Metabolizem sečnine je odvisen od beljakovinske sestave hrane, funkcijskega stanja jeter in endokrinih žlez, endogene razgradnje beljakovin in od ledvičnega izločanja.

VREDNOTENJE REZULTATOV
· Normalne vrednosti v plazmi so 20-40 mg/100ml. Odrasli izločajo na dan z urinom 25-30 g, otroci pa približno 1 g/kg telesne teže.
· Klirens uree je približno 67 ml/min. Pri daljši dieti (2 meseca) z nizko vsebnostjo proteinov lahko pade GFR na 70\% normalnega, klirens uree pa celo na 15\% normalne vrednosti.
· Porast plazemskega nivoja sečnine se pojavi, ko sta okvarjeni 2/3 ledvičnega parenhima ali pa pade GFR pod 50 ml/min. To pomeni, da normalen nivo sečnine še ne pomeni odsotnost okvare.
Pri bolnikih včasih pride do visoke krvne koncentracije uree pri normalni koncentraciji kreatinina. Razlogi za to so lahko: močan katabolizem, močno povečano zauživanje beljakovin, gastrointestinalne krvavitve.

MERJENJE RPF IN RBF

KLIRENS PAH
PAH je uporaben za merjenje RPF, ker se v enem prehodu skozi ledvice skoraj popolnoma izloči (96\%). Vzrok za nepopolno izločanje je heterogena zgradba ledvic. Za natančnejšo meritev je treba upoštevati korekcijski faktor. Ta se določi z merjenjem koncentracije PAH v krvi renalne vene.

CPAH brez korekcijskega faktorja nam pove kolikšen je tok plazme preko tistih tkiv, ki so sposobna transporta. Natančnejša vrednost RPF bi torej bila:

E je ekstrakcijski koeficient, običajna vrednost je 0.85-1.
RBF izračunamo iz RPF in hematokrita.


IZVEDBA MERITVE
Postopek meritve CPAH je zelo podoben inulinskemu klirensu. Koncentracijo PAH v plazmi moramo vzdrževati pod renalnim pragom (0.2 mg/ml), sicer so rezultati meritve nižji od dejanskih vrednosti (glej sliko 5). Spodnja meja koncentracije PAH, ki jo lahko uporabimo pri meritvi, je določena z natančnostjo analize urina.

VREDNOTENJE REZULTATOV
· Normalna vrednost CPAH je 650±125 ml/min/1.73m2 in predstavlja vrednost plazemskega pretoka skozi ledvice.
· CPAH je povišan ob nosečnosti, diabetesu pred pojavom mikroangiopatije, hipertireoidizmu.
· CPAH je znižan, če pride do kolapsa KVS (krvavitev, šok, srčna insuficienca), ledvične arterioskleroze, zoženja aferentnih žil, zmanjšanja ledvične mase, kroničnega glomerulonefritisa.
Za merjenje RPF je PAH boljši od inulina, ker je razlika med arterijsko in vensko koncentracijo večja.

FILTRACIJSKA FRAKCIJA

Pove nam, kolikšen delež plazme se filtrira skozi glomerulno membrano.


IZVEDBA MERITVE
Istočasno izmerimo klirens inulina in klirens PAH.

VREDNOTENJE REZULTATOV
· Normalno je FF=0.2 (20\%).
· Padec FF pri normalnem RPF kaže na glomerulonefritis.
· Do dviga FF pride pri konstrikciji eferentnih arteriol.

OCENA TRANSPORTNIH MEHANIZMOV

Da bi se snovi v tubulu reabsorbirale ali secenirale, rabijo prenašalne mehanizme. Sposobnost transportnih mehanizmov je odvisna od njihove količine in afinitete do transportirane snovi. To sposobnost ocenimo s Tm (transportnim maksimumom). Tm je največja količina določene snovi, ki se lahko reabsorbira oziroma secenira v določeni časovni enoti. S poskusom ga izmerimo kot razliko med filtrirano snovjo in snovjo izločeno z urinom.


TUBULNA REABSORBCIJA - KLIRENS GLUKOZE
Indikator za merjenje tubulne reabsorbcije je glukoza. Ta se pri normalni krvni koncentraciji (0.8-1 mg/ml) vsa reabsorbira, zaradi česar je CGLU=0. Če plazemsko koncentracijo počasi dvigamo, se zaradi različne reabsorbcijske sposobnosti posameznih nefronov pri 2.4 mg/ml že začne pojavljati v urinu (doseže renalni prag). Nad 3.75 mg/ml je dosežen Tm v vseh tubulih, zato je od tu naprej koncentracija glukoze v urinu sorazmerna plazemski koncentraciji glukoze.


SLIKA 2: Titracijska krivulja človeških ledvic za glukozo SLIKA 3: Primerjava ledvičnega klirensa glukoze in inulina


TUBULNA SEKRECIJA - KLIRENS PAH
Za snovi, ki se v tubulih secenirajo, lahko napišemo:
oziroma
Za ta preizkus se uporablja PAH. Tm PAH je približno 80 mg/min/1.73m2, pri plazemski koncentraciji 0.12 mg/ml pa ga najdemo tudi v plazmi renalne vene.


SLIKA 4: Titracijska krivulja človeških ledvic za PAH SLIKA 5: Primerjava ledvičnega klirensa PAH in inulina

VREDNOTENJE REZULTATOV
· Tm glukoze je 300-350 mg/min/1.73m2.
· Tm PAH je pri moških 79.8±16.7, pri ženskah pa 77.2±10.8 mg/min/1.73m2.
· Manjši Tm, bodisi sekrecijski ali reabsorbcijski, lahko pomeni okvaro transportnega sistema ali zmanjšanje števila aktivnih tubulnih celic.
Cianidni ion zmanjšuje Tm tako glukoze kot tudi PAH.
KONCENTRACIJSKI IN DILUCIJSKI TEST

KLIRENS PROSTE VODE
O klirensu proste vode govorimo, kadar ledvica izloča urin, katerega koncentracija odstopa od koncentracije plazme. Kadar je koncentracija urina manjša od koncentracije plazme, se izloča iz telesa voda brez topljencev. Klirens proste vode je razlika med volumnom urina in osmolarnim klirensom.


TRANSPORT VODE
Klirens proste vode ima lahko tudi negativno vrednost. To se zgodi, ko je urin bolj koncentriran od plazme. V tem primeru govorimo o transportu vode (TcH2O). Transport vode je razlika med osmolarnim klirensom in volumnom seča.

TcH2O predstavlja volumen vode, ki bi ga bilo potrebno dodati urinu, da bi njegova osmolarnost postala enaka osmolarnosti plazme. V telesu to pomeni količino vode proste topljencev, ki je vstopila v sistemski krvni obtok.

KONCENTRACIJSKI PREIZKUS

S testom ugotavljamo, kakšna je sposobnost ledvic za izločanje koncentriranega urina - maksimalne količine snovi v minimalni količimi vode.

IZVEDBA
Preiskovanec čez dan normalno je in pije. Po 19. uri ne pije več in hkrati izprazni sečnik. Zjutraj zopet izprazni sečnik in vzorcu tega urina merimo specifično težo. Če je specifična teža manjša od 1026 g/l nadaljujemo preizkus še maksimalno 48 ur. V primeru, da noben vzorec ne presega vrednosti 1026 g/l, je koncentracijska sposobnost ledvic slaba.

MEHANIZEM
Seč se koncentrira v distalnem zvitem delu ledvičnega tubula in zbiralcu pod vplivom ADH (antidiuretičnega hormona). Na proces vplivajo tudi transport vode v zbiralcih, koncentracijski gradient med tubulno trekočino in plazmo ter tok tubulne tekočine.
Ker preizkovanec čez noč ne pije, se poveča sekrecija ADH. Voda se v zbiralcih reabsorbira, zato je tok urina majhen, njegova osmolarnost pa velika. Ledvica torej izločajo močno koncentriran urin, ki ima visoko specifično težo.

DILUCIJSKI PREIZKUS

S testom ugotavljamo, kakšna je sposobnost ledvic za izločanje razredčenega urina - minimalne količine snovi v velikem volumnu vode.

IZVEDBA
Dva dni pred preizkusom bolnik uživa normalno slano hrano in pije 1.5 l vode na dan. Preiskovanca vsak dan po defekaciji in mikciji tehtamo. Na dan preizkusa preizkovanca stehtamo, nato popije 1.5 l tekočine v pol ure. Med preizkusom leži, ne je in ne pije, vsake pol ure urinira in seču določamo specifično težo.
Normalno slana hrana je tista hrana, pri kateri je količina zaužitega Na+ enaka količini izločenega. Če bilanca natrja ni ničelna pride do spremembe volumna telesnih tekočin, kar zaznamo pri tehtanju. Preiskovanec mora med testom mirovati zato, da se izguba vode z znojenjem zmanjša na najmanjšo možno raven.
Normalno se v prvih dveh urah po izloči več kot polovica popite tekočine, v štirih urah pa se izloči vsa tekočina. Seč je močno razredčen, specifična teža se zmanjša do 1003 g/l. Največja polurna porcija meri 400 ml. Če je specifična teža večja od 1003 g/l, je dilucijska sposobnost ledvic slaba.


MEHANIZEM
Ko je preizkovanec popil veliko količino vode, se je osmolarnost plazme zmanjšala. Zaradi tega se zmanjša izločanje ADH in distalni deli tubula ter zbiralca postanejo neprepustni za vodo. Pretok urina se poveča, zmanjša pa se njegova osmolarnost. Urin postane hipotoničen glede na plazmo. Po obremenitvi z vodo naraste tudi klirens proste vode. Ledvica izločajo urin z majhno koncentracijo topljencev in s tem tudi majhno specifično težo.

VREDNOTENJE REZULTATOV
· Zmanjšanje koncentracijske in dilucijske sposobnosti ledvic se pojavi pri kronični insuficienci ledvic, glomerulonefritisu, izgubi ene ledvice...
· za motnje koncentracijske in dilucijske sposobnosti je lahko kriva tudi napaka v delovanju ADH (koncentracija ADH v plazmi, sestava ADH, odzivnost tubulnih celic)
· Koncentracijski test je kontraindiciran pri insuficienci ledvic, diabetes insipidus in dehidraciji.
· Dilucijski test je kontraindiciran pri akutni odpovedi ledvic.

DIURETIKI

Diuretiki so snovi, ki povečajo izločanje urina iz telesa. Za razliko od diureze, kjer se poveča predvsem izločanje vode, gre pri diuretikih za povečanje izločanja tako vode kot topljencev. Osnovno delovanje diuretikov je povečanje izločanja Na+.
Osmotski diuretiki so snovi, ki se prosto filtrirajo in imajo čim manjšo molekulsko maso. Primer osmotskega diuretika je manitol.

Prijemališče Mehanizem Komentar
Osmotski diuretiki proks. tubul, desc. del HZ porušeni osmotski gradient v proks. tubulu in tako zmanjša reabsorbcijo Na+ ­ ­ ascendentni del HZ delno kompenzira njihovo delovanje
Inhibitorji CA* proks. tubul inhibicija CA, ker ni Na/H antiporta se ne reabsorbira Na+ ­ ­ lahko pride do mtb. acidoze
Diuretiki zanke asc. del HZ inhibira Na/2Cl/K simport in s tem poruši osm. gradient sredice Ż Ż najmočnejši diuretiki, uničijo konc. in dil. sposobnost ledvice
Tiazidni debeli asc. del HZ inhibira Na/Cl simport Ż ~ podobni diuretikom zanke, delujejo bolj distalno Ţ konc. sposobnost je ohranjena
K+ varčevalni končni del dist. tubula, začetni del zbiralca · Antagonisti aldosterona· Blokirajo Na kanale+ ~ ~ možna je hiperkaliemija

TABELA 1: Pregled osnovnih skupin diuretikov
* - CA pomeni encim karbonska anhidraza

VPLIV GFR NA KONCENTRACIJO IN DILUCIJO URINA


SLIKA 6: Odvisnost koncentracijske in dilucijske sposobnosti ledvic od osmolarnega klirensa

Graf, ki je prikazan na sliki 6 je rezultat poizkusa, med katerim so preiskovancu z osmotskim diuretikom povečevali Cosm. Za poskus je ključno vzdrževanje ničelne bilance - snovi, ki kih preiskovanec med preiskusom izgublja, je potrebno sproti nadomeščati. Poleg tega je potrebno tudi vzdrževati stalen nivo ADH

LEDVICA, KI KONCENTRIRA
Nivo ADH je visok. Če postopno povečujemo vnos osmoznega diuretika, se dviguje Cosm, istočasno pa tudi TcH2O in pretok tubulne tekočine. TcH2O raste le do svoje maksimalne vrednosti (7.6 ml/min), nato pa se začne povečevati izločanje urina. V začetku, ko je koncentracija diuretika še razmeroma majhna, je razmeroma majhen tudi pretok tubulne tekočine, zaradi česar se voda lahko hiperosmozmo reabsorbira v zbiralcu. Ko pa se pretok poveča, je ta odsek enostavno “preplavljen” z tubulno tekočino, omejujoči dejavnik reabsorbcije vode postane TcH2O. Sposobnost koncentriranja urina zaradi tega pade.

LEDVICA, KI DILUTIRA
Nivo ADH je nizek. Če postopno povečujemo vnos osmoznega diuretika, se dviguje Cosm, istočasno pa tudi CH2O in pretok tubulne tekočine. CH2O raste le do svoje maksimalne vrednosti (17.8 ml/min). Pri majhni koncentraciji diuretika se reabsorbcija topjencev ostavi, ko je dosežen maksimalni osmozni gradient za ledvico, ki diludira (U/P=0.3). Pri veliki količini diuretika se pretok skuzi tubul dvigne, omejujoči dejavnik pa ni več osmotski gradient, marveč CH2O. Posledica je povišana osmolarnost urina glede na maksimalno dilutiranega.

KRATICE IN OZNAKE




LITERATURA

· Kordaš, M.: A QUANTITIVE APPROACH TO STUDY OF SOME ASPECTS OF CARDIOVASCULAR AND RENAL PHYSIOLOGY, Didakta, 1994
· Koeppen, B.M. Stanton, B.A.: RENAL PHYSIOLOGY, Mosby Year Book, 1992
· Kordaš, M.: ANALIZA TITRACIJSKE KRIVULJE LEDVIC ZA NEKATERE SNOVI, MR 1982; 21: 471-479
· Kordaš, M.: DVA VZORCA ZA PRIKAZ REŠEVANJA PROBLEMOV V PATOLOŠKI FIZIOLOGIJI, MR 1983: 22: 43-59
· Kordaš, M.: KRONIČNA INSUFICIENCA LEDVIC. V: Več avtorjev: IZBRANA POGLAVJA IZ PATOLOŠKE FIZIOLOGIJE, MF Ljubljana, 1982
· Jezeršek P.: LEDVIČNE FUNKCIJSKE PREISKAVE, MR 1974; 13: 151-162
· Valtin, Schafer: RENAL FUNCTION, Little, Brown and Company, 1995
· Keele C.A., Neil E.: SAMSON WRIGHT’S APPLIED PHYSIOLOGY, Oxford UP, 1982
· Braunwald E., Isselbacher K.J., Petersdorf R.G., Wilson J.D., Martin J.B., Fauci A.S.: HARRISON’S PRINCIPLES OF INTERNAL MEDICINE, McGraw-Hill Book Company, 1987
· Leaf A., Cotran R.: RENAL PATOPHYSIOLOGY, Oxford UP, 1976