Методи визначення парціальної функції нефрона - практичні навички педіатра

Для вирішення питання про одну з основних функцій нирок - видаленні з крові продуктів обміну речовин - в сироватці крові визначають кількісний вміст метаболітів і перш за все азотистих речовин - сечовини, креатиніну та інших під загальною назвою залишковий (небілковий) азот. Порушення очисної функції нирок веде до накопичення залишкового азоту в крові - азотемии. Накопичення азотистих речовин в крові відповідає ступеню порушення видільної функції нирок. У табл. 39 наведені вікові норми основних азотистих речовин в сироватці крові у дітей.

Головними складовими частинами залишкового азоту є сечовина (50%) і амінокислоти (близько 25%). Інші компоненти представлені в невеликій кількості.
Визначення залишкового азоту в сироватці крові.
Залишковий азот в сироватці крові визначається класичним методом Кьельдаля-менш трудомістким і зручним методом Раппопорта і Ейхгорна. Суть останнього полягає в тому, що азотисті сполуки в щіткової середовищі вступають в реакцію з гіпоброміти. При цьому звільнений азот випаровується. Чи не вступив в реакцію залишок гіпоброміту визначається титруванням з натрію тіосульфатом. Різниця між кількістю гіпоброміту, введеного спочатку і залишився в середовищі, пропорційна вмісту азоту в пробі.
Рівень азотистих речовин в сироватці крові може підвищуватися і при нормальній видільної функції нирок. Це спостерігається при так званій екстраренальної азотемии, обумовленої зневодненням, блювотою, проносом. Зміст азотистих речовин в крові підвищується також при рясному вживанні в їжу багатих азотом продуктів харчування, посиленому розпаді білків організму (після операцій, при важких інфекційних хворобах, гострої жовтої атрофії печінки і ін.), Лікуванні великими дозами глюкокортикоїдів та ін.
Більш точні відомості про видільної функції нирок дають проби на очищення, або депураци (кліренс). Під кліренсом розуміють кількість крові (в мл), очищає нирки від того чи іншого речовини в хвилину. Для обчислення кліренсу визначають концентрацію відповідного речовини в сечі і крові, а також кількість сечі, яка виділяється за хвилину. Кліренс (С) досліджуваної речовини знаходять за формулою

де U - концентрація речовини в сечі-V - хвилинний діурез- р - концентрація речовини в плазмі крові.
За допомогою проб на очищення речовин, що виділяються клубочкової фільтрацією або канальцевої секрецією, можна визначити три види кліренсу: 1) фільтраційний (клубочковий) - 2) змішаний фільтраційно-реабсорбційна, що відображає сумарну функцію нефрона- 3) змішаний фільтраційно-секреторний, що характеризує секреторну функцію нирок і нирковий плазмоток.
Стан фільтраційної функції нирок найбільш повно відображають кліренси речовин, які виділяються тільки за допомогою клубочкової фільтрації (інулін, манітол, натрію тіосульфат). Близькі до кліренсу зазначених речовин результати можна отримати, досліджуючи кліренс креатиніну, який виділяється клубочками і частково секретується канальцями.
Сечовина виділяється за допомогою клубочкової фільтрації, але частково реабсорбується в канальцях. Натрію парааміногіппурат (ПАГ), діодраст і інші речовини виділяються з клубочкової фільтратом і більшою мірою шляхом активної канальцевої секреції.
У педіатричній практиці часто вдаються до визначення фільтраційного кліренсу по ендогенному креатиніну, а змішаного фільтраційно-реабсорбціонного- щодо сечовини, при необхідності розрахувати нирковий плазмоток досліджують кліренс ПАГ або діодраста (кардіотраст). Секреторна функція проксимального сегмента нефрона визначається пробою з фарбою фенолрот.
Для отримання порівнянних результатів, що особливо важливо стосовно дітей різного віку, кліренс перераховують на стандартну поверхню тіла - 1,73 м2. Для цього поверхню тіла досліджуваного дитини знаходять по номограмі (див. Рис. 5) або обчислюють за формулою Дюбуа: ПТ = 167,2Х маса тіла (кг) X довжина тіла (см).
Перерахунок кліренсу на стандартну поверхню тіла виробляють за формулою

Кліренс виражається в мілілітрах за хвилину (мл / хв).
Фільтраційний кліренс по ендогенному креатиніну.
Концентрація креатиніну в крові протягом доби змінюється незначно, так як вона в основному залежить від м`язової маси і не пов`язана з характером харчування. З організму креатинін виводиться нирками головним чином шляхом фільтрації. Показник фільтрації, дослідженої по ендогенному креатиніну, у дітей мало відрізняється від показника, визначеного за інуліну. Перевага дослідження кліренсу ендогенного креатиніну в тому, що для нього не вимагає введення чужорідних речовин, і в простоті методу.
Вранці натщесерце в 8 ч дитина спорожняє сечовий міхур і випиває стакан води. Через годину після цього у нього беруть кров для визначення рівня креатиніну. Ще через годину збирають сечу, причому дитина повинна максимально спорожнити сечовий міхур. Отримане за 2 год кількість сечі вимірюють і визначають концентрацію креатиніну (Л). Розрахунок ведуть за формулою

де Кі - креатинін сечі-V - діурез в хвилину-Кр - креатинін плазми.
Орієнтовно рівень клубочкової ниркової фільтрації (КФ, мл / хв на 1,73 м1 поверхні тіла) можна обчислити за формулою Барратье:

де 0,45 - емпіричний коеффіціент- Д - довжина тіла, см-РКР - концентрація креатинових хромогенів в плазмі крові, мг%.
Більш точно клубочковую фільтрацію відображає дослідження добового кліренсу креатиніну. Кров для дослідження креатиніну беруть в 8 годин ранку, а сечу
збирають с7до21 ч іс21 до 7 год наступного дня. Денний і нічний кліренс креатиніну розраховують окремо. У нормі кліренс ендогенного креатиніну дорівнює 80-120 мл / хв.
Визначення креатиніну в крові. Проводять за допомогою реакції Яффі, заснованої на здатності креатиніну відновлювати в лужному середовищі пикриновую кислоту в пікраміновую. При цьому з`являється червонувато-оранжеве забарвлення, ступінь якого визначають колориметрически. Для реакції беруть 0,5 мл сироватки крові і 1,5 мл насиченого розчину пікринової кислоти, ретельно перемішують і ставлять в киплячу водяну баню для осадження білків. Через 15-20 с розчин знімають з лазні, охолоджують і центрифугують. Потім до 1,5 мл прозорого Надосадову розчину додають 0,15 мл 10% розчину натрію гідроксиду, перемішують і через 20 хвилин фотометрируют на ФЕК із зеленим світлофільтром в кюветі шириною 3 мм проти води. Одночасно ставлять сліпий досвід, при якому таким же чином обробляють 0,5 мл дистильованої води.
Креатинін в крові розраховують за формулою

де Еоп - екстінція дослідної проби- Есл - екстінція сліпого досвіду-Їсть - екстінція стандартної проби.
У здорових дітей в сироватці міститься 0,4- 1,2 мг% (0,035-0,06 мкмоль / л) креатиніну
Визначення креатиніну в сечі. Проводиться також з використанням пікринової кислоти. В одну пробірку наливають 0,1 мл сечі і 5 мл води, паралельно в іншу для сліпого досвіду - 5,1 мл води і для стандарту в третю - 0,1 л 100 мг% розчину креатиніну. Нд все три пробірки додають по 1 мл насиченого розчину пікринової кислоти і по 0,2 мл 50% розчину натрію гідроксиду. Через 20 хвилин пробу фотометрируют на ФЕК із зеленим світлофільтром в кюветі шириною 10 мм проти води.
Концентрацію креатиніну в сечі знаходять за формулою
#

Відсоток реабсорбції води. У ниркових канальцях його можна визначити виходячи з фільтраційного клі-
рейсу. Кількість реабсорбційну води дорівнює кількості клубочкового фільтрату за хвилину мінус кількість сечі, виділеної за той же час. Розрахунок ведуть за формулою
де Скр - кліренс креатиніну.
У нормі у дітей реабсорбція води в канальцях складає 98-99%.
Канальцева реабсорбция. Реабсорбцію амінокислот, фосфору, калію та інших речовин в ниркових канальцях визначають виходячи з обсягу фільтрації цих речовин в первинну сечу і відсотка реабсорбції. Фільтраційний кліренс обчислюють за формулою ван Слайка, як і кліренс ендогенного креатиніну, а реабсорбцію за формулою
де Мф - кількість досліджуваної речовини, виділеного за хвилину в складі первинної сечі (так само концентрації цієї речовини в 1 мл плазми, помноженої на обсяг клубочкового фільтрату в хвилину) - Мі - кількість досліджуваної речовини, виділеного за хвилину в складі остаточної сечі (цей твір хвилинного діурезу на концентрацію даної речовини в 1 мл сечі).
У практиці часто досліджується максимальна реабсорбційна здатність канальців по глюкозі. Максимальна реабсорбция - це кількість речовини, яке реабсорбируется канальцами, коли концентрація його в крові перевищує порогову величину. Так, при нормальній концентрації Глюкози в крові вона повністю реабсорбується в ниркових канальцях. Підвищення рівня глюкози в крові веде до посилення проникнення її в первинну сечу і зростання реабсорбції в канальцях, проте до певного порогу. При підвищенні порога надлишкова глюкоза з`являється в сечі.
Для дослідження максимальної реабсорбції в крові штучно підтримується вміст глюкози вище 500 мг%. При цьому визначають клубочкову фільтрацію по ендогенному креатиніну і концентрацію глюкози в крові і сечі.
Максимальну реабсорбцію глюкози висловлюють в міліграмах в хвилину (мг / хв). При нормальній функції нирок максимальна канальцева реабсорбція глюкози в залежності від віку наступна: у недоношених дітей - 59 ± 17,5, новонароджених - 60, грудних- 170, дітей старшого віку - 304 ± 55, у чоловіків - 375 ± 79,7, жінок - 303 ± 55,3 При порушенні реабсорбційну здатності епітелію канальців максимальна реабсорбция знижується.
Змішаний фільтраційно-реабсорбційна кліренс щодо сечовини. Методика проведення проби така ж, як і при визначенні кліренсу креатиніну. Вранці дитина спорожняє сечовий міхур і випиває стакан води. Через годину у нього беруть кров для визначення в сироватці сечовини і ще через годину збирають сечу. Діурез знаходиться в мілілітрах за хвилину (мл / хв). Якщо діурез перевищує 2 мл / хв, кліренс сечовини не залежить від діурезу та його обчислюють за звичайною формулою. В цьому випадку кліренс сечовини позначають як максимальний (С-макс). Якщо діурез менше 2 мл / хв, то виділення сечовини пропорційно кореню квадратному з діурезу, а кліренс іменується стандартним (Cст) і розраховується за формулою
При діурезі менше 0,35 мл / хв кліренс називається мінімальним (Смін) і визначається за формулою

У нормі кліренс сечовини в різні вікові періоди в залежності від діурезу представлений в табл. 40.
Табл. 40. Кліренс сечовини, мл / хв (по І. Тодорова)

Визначення вмісту сечовини в сироватці крові.
Вміст сечовини в сироватці крові частіше визначається з використанням уреази. Цей ферментний метод заснований на тому, що під впливом уреази сечовина розкладається на вуглекислі газ і аміак. Реакція відбувається в чашці Конвея, де виділився аміак поглинається розчином борної кислоти. В кінці пробу титрують 0,004 н. розчином HCI. Як джерело уреази застосовують 10% водний екстракт соєвого борошна або використовують кристалічний препарат ферменту.
У нормі в сироватці крові у дітей раннього та старшого віку міститься від 4 до 9 ммоль / л сечовини (в середньому 6 ммоль / л). При надмірному споживанні білкової їжі рівень сечовини в крові дещо підвищується. Однак при нормальній функції нирок швидко відбувається нормалізація. При нирковій недостатності зміст сечовини в крові наростає. Рівень сечовини в крові знижується при порушенні мочевінообразовательная функції печінки.
Вміст сечовини в сечі, як і в сироватці крові, визначають уреазний методом. Однак оскільки в сечі присутня вільний аміак, то одночасно визначають його зміст і вносять відповідну поправку.
Змішаний фільтраційно-секреторний кліренс.
Дозволяє визначити нирковий кровообіг і секреторну здатність канальців. Для цієї мети використовуються речовини, що виділяються з крові шляхом клубочкової фільтрації та активної канальцевої секреції, - ПАГ, діодраст і ін. При нормальній функції нирок кров повністю звільняється від цих речовин протягом одного кругообігу і кліренс їх майже дорівнює нирковому плазмоток. Під нирковим кровотоком розуміють кількість крові (в мл), що протікає через функціонуючу частина паренхіми нирки в хвилину. Для визначення ефективного ниркового кровотоку необхідно знати показники ниркового плазмотока і гематокриту. Для дослідження ефективного ниркового плазмотока створюють низьку концентрацію ПАГ в плазмі (менше 5 мг%), тоді як для визначення секреторної здатності ниркових канальців - високу (більше 20 мг%).
Розглянемо спрощений варіант визначення ефективного ниркового кровотоку (по Зарецькому). Під час дослідження дитина повинна дотримуватися постільного
режим. Вранці натщесерце він випиває 250-500 мл води або слабкого чаю. Надалі протягом всього періоду дослідження через кожні 15-30 хвилин дитині дають по 50 мл слабкого чаю. Через годину після першого прийому рідини з вени беруть контрольну пробу крові і через ту ж голку вводять 20% розчин ПАГ (або 35% розчин діодраста), підігрітий до 36-37 ° С, з розрахунку 0,05 мл / кг. Швидкість введення розчину повинна бути 10 мл / хв. Через кожні 30 хвилин 2 рази збирають сечу і двічі беруть кров для дослідження в них концентрації ПАГ. На підставі отриманих даних розраховують кліренс за формулою ван Слайка і ефективний нирковий кровотік по формулі
ефективний нирковий кровотік = -
де F - показник гематокриту.
У нормі ефективний нирковий кровотік по ПАГ в розрахунку на 1,73 м2 стандартної поверхні тіла в залежності від віку наступний (в мл / хв): новонароджені недоношені - 50-300, новонароджені доношені - 120-300, немовлята - 300-650, діти старшого віку - 360-660, чоловіки - 654 ± 163, жінки 592 ± 153.
При ураженні нирок і порушенні кровообігу в нирках нирковий кровообіг знижується.
Фільтраційна фракція. Характеризує, яку частину загального ниркового кровотоку становить кровотік в клубочках. Знаючи обсяги ниркового кровотоку і клубочкового фільтрату, можна розрахувати фільтраційну фракцію. Ця величина являє собою відношення кліренсу інсуліну (або ендогенного креатиніну) до кліренсу ПАГ і виражається у відсотках:

У нормі фільтраційна фракція в залежності від віку наступна (у відсотках): новонароджені доношені діти - 30-50- грудні - 20-30- від року до 14 років - 14-28- дорослі - близько 20.
При первинному ураженні клубочків фільтраційна фракція зменшується, при первинних змінах в судинній системі збільшується.

Максимальна секреція ПАГ. Цей показник застосовують для характеристики активної секреції в ниркових канальцях, що протікає проти градієнта концентрації. Визначення його засновано на тому, що нирки за допомогою активної секреції збільшують інтенсивність виділення речовин паралельно зростанню концентрації їх в крові до певної межі. Якщо концентрація речовини в крові перевищує цей поріг, подальше виведення його не збільшується, а залишається постійним, що і характеризує максимальну секрецію.
Максимальна секреція ПАГ, розрахована в мілілітрах за хвилину на 1,73 м2 поверхні тіла, в залежності від віку в нормі становить: новонароджені недоношені діти - 3-40- новонароджені доношені - 12-30- грудні - 34-90- від року до 14 років - 55-100- чоловіки - 79,8 гь 16,7- жінки - 77,2 ± 10,8.
При ураженні ниркових канальців (пієлонефрит, отруєння та ін.) Максимальна секреція знижується.
Проба з фенолсульфофталейком (фенолрот). Застосовується для визначення секреторної функції проксимального відділу нефрона.
Дитина вранці натщесерце випиває 300-400 мл води. Через 20 хвилин він спорожняєте сечовий міхур, після чого йому вводять внутрішньом`язово стерильний розчин фарби фенолрот в концентрації 0,006 г / мл. Дітям до 6 років вводять 0,5 мл, а від 6 до 15 років - 1 мл вказаного розчину. Через годину, а потім через 2 години після введення збирають сечу, вимірюють обсяг порцій і визначають кількість виділеної фарби. При нормальною секреторною функції канальців за першу годину виділяється 40-60% фенолрот, за другий - 20-25%. Всього протягом двох годин виділяється 60-85% введеної фарби. При патологічному процесі в області проксимальних канальців кількість виведеної фарби знижується пропорційно порушення секреторної функції нирок.
Модифікацією методу є введення розчину фенолрот внутрішньовенно в кількості 10 мл з вмістом 0,006 г фарби. Сечу збирають через 15, 60 і 120 хвилин після введення. При нормальній функції канальців через 15 хвилин з сечею виділяється 25-35%, через 60 хвилин - 40-60, через 120 хвилин - 60-80% абсолютної кількості фарби.