бъбречен клирънс. Реабсорбция на натриеви йони в различни части на нефрона. Клирънс на веществото Клинично значение на тестовете за клирънс

Клирънс (от английски clearence - почистване) е количеството кръвна плазма, изразено в милилитри, което при преминаване през бъбреците се изчиства от каквото и да е вещество в рамките на една минута. Концепцията за клирънс или пречистване служи за количествено определяне на моделите на екскреция на различни вещества в урината. Стойността на клирънса е лесна за изчисляване чрез измерване на концентрацията на дадено вещество в кръвната плазма и урината по формулата:

където C - клирънс (ml / min), U - концентрация на веществото в урината; V е минутната диуреза (ml/min), P е концентрацията на тестваното вещество в кръвната плазма.

Човешките бъбреци произвеждат филтрат на минута от 120 ml плазма, така че ако клирънсът на някое вещество е по-малък от тази стойност, то се реабсорбира, т.е. абсорбира се от филтрата. Напротив, увеличаването на стойността на клирънса показва секрецията на това вещество в лумена на нефрона.

По този начин количеството на гломерулната филтрация е равно на клирънса на вещество, което не се реабсорбира и не се секретира в тубулите на нефрона. Такова вещество е креатинин, който има най-висок клирънс от познатите ендогенни вещества. Според механизма, по който веществата се появяват в урината, те могат да бъдат разделени на няколко групи:

1.филтрируеми- влизат в урината главно в резултат на гломерулна филтрация (креатинин, урея, инулин и др.);

2.реабсорбира и секретира- основно електролити, чието отделяне подлежи на физиологична регулация;

3.секретиран- някои органични киселини и основи, които навлизат в урината главно чрез секреция в проксималния тубул на нефрона;

4.произведени в бъбреците(амоняк, някои ензими и др.);

5.резорбируеми- вещества, които обикновено се реабсорбират почти напълно от ултрафилтрата в проксималните тубули (захар, аминокиселини и др.).

Веществата от първите четири групи, според традицията, се наричат безпрагов, тъй като присъствието им в урината не е свързано с определена концентрация в кръвта. Веществата от петата група се наричат праг, тъй като при непокътнати бъбреци те се появяват в урината само когато концентрацията им в кръвта надвиши определена стойност - праг, който се дължи на функционалността на механизмите за реабсорбция. Тази група вещества е от голямо значение за медицинската практика, тъй като по правило откриването на прагово вещество е признак на заболяване.

Всяка от горните групи вещества, съдържащи се в урината, се характеризира с определен диапазон от стойности на клирънс. За първата група филтрируеми вещества тя обикновено съответства на стойността на гломерулната филтрация. За втората група клирънсът не е постоянен, тъй като зависи от физиологичното състояние на организма. В третата група клирънсът винаги е по-голям от филтрационната стойност и може да се доближи до размера на бъбречния кръвен поток. Концепцията за клирънс не е приложима за вещества от четвърта група, тъй като те не съществуват в плазмата. Веществата от петата група отсъстват в урината на здрави хора, така че техният клирънс е практически нулев.

Източници на информация:

• Ръководство по клинична лабораторна диагностика. под редакцията на В. В. Меншиков.-М .: Медицина, 1982

Бъбречният клирънс е мярка за обема на кръвната плазма, която се изчиства от лекарството за единица време от бъбреците: Cl (ml / min) \u003d U × V / P, където U е концентрацията на лекарството в ml урина, V е обемът на отделената урина за минути и P = концентрацията на лекарството в ml плазма.

Механизми на бъбречен клирънс и техните характеристики:

1. Филтриране: лекарството се екскретира Само филтриране(инсулин) ще има клирънс равен на GFR (125-130 ml/min)

Определя се от: бъбречния кръвоток, несвързаната фракция на лекарствата и филтрационния капацитет на бъбреците.

Повечето лекарства имат ниско молекулно тегло и следователно се филтрират свободно от плазмата в гломерула.

2. активна секреция: лекарството се екскретира Филтрация и тотална секреция(пара-аминохипурова киселина), ще има клирънс, равен на бъбречния плазмен клирънс (650 ml/min)

Бъбречният тубул съдържа две транспортни системи, които могат да отделят лекарства в ултрафилтрата, един за органични киселинии друг за органични основи.Тези системи изискват енергия за активен транспорт срещу концентрационен градиент; те са място за конкуренция за носител на едни лекарствени вещества с други.

Определя се от: максимална скорост на секреция, обем на урината

3. Реабсорбция: стойности на клирънс между 130 и 650 ml/min предполагат, че лекарството Филтрира се, екскретира се и частично се реабсорбира

Реабсорбцията се извършва в целия бъбречен канал и зависи от полярността на лекарствата, неполярните, липофилните се реабсорбират.

Определя се от: стойността на първичното pH и йонизацията на лекарствата

Редица показатели като напр Възраст, употреба на няколко лекарства, заболяванезначително повлияват бъбречния клирънс:

A) бъбречна недостатъчност ® намален клирънс на лекарството ® високи кръвни нива на лекарства

B) гломерулонефрит ® загуба на серумен протеин, който обикновено е наличен и свързан с лекарства ® повишаване на нивото на свободната фракция на лекарствата в плазмата

Фактори, влияещи върху бъбречния клирънс на лекарствата. Зависимостта на клирънса от физико-химичните свойства на лекарствата.

Фактори, засягащи бъбреците CL:

А) гломерулна филтрация

Б) скоростта на бъбречния кръвен поток

Б) максимална скорост на секреция

Г) обем на урината

Г) несвързана фракция в кръвта

Зависимост на бъбречния клирънс от физикохимичните свойства на лекарствата:

Общи модели: 1) полярните лекарства не се реабсорбират, неполярните лекарства се реабсорбират 2) йонните лекарства се секретират, нейонните лекарства не се секретират.

I. Неполярни нейонни вещества: филтрирани само в несвързани форми, несекретирани, реабсорбирани

Бъбречният клирънс е малък и се определя от: а) фракцията на несвързаните лекарства в кръвта б) обема на урината

II. Полярни нейонни вещества: филтрирани в несвързана форма, не се секретират, не се реабсорбират

Бъбречният клирънс е висок, определя се от: а) фракцията на лекарствата, несвързани в кръвта б) скоростта на гломерулна филтрация

III. Йонизирани в урината неполярни в нейонна форма: филтрирани, активно секретирани, неполярни реабсорбирани

Бъбречният клирънс се определя от: а) фракция на лекарството, несвързана в кръвта б) фракция на лекарството, йонизирано в урината в) обем на урината

IV. Йонизиран в урината, полярна в нейонизирана форма: филтрирана, активно секретирана, без реабсорбция

Бъбречният клирънс се определя от: а) бъбречен кръвен поток и скорост на гломерулна филтрация б) максимална скорост на секреция

Чернодробен клирънс на лекарства, неговите детерминанти и ограничения. Ентерохепатален лекарствен цикъл.

Механизми на чернодробен клирънс:

1) метаболизъм (биотрансформация) чрез окисление, редукция, алкилиране, хидролиза, конюгация и др.

Основната стратегия за метаболизма на ксенобиотиците: неполярни вещества ® полярни (хидрофилни) метаболити, екскретирани в урината.

2) секреция (отделяне на нетрансформирани вещества в жлъчката)

Само полярни вещества с активно молекулно тегло > 250 се транспортират в жлъчката (органични киселини, основи).

Детерминанти на чернодробния клирънс:

А) Скоростта на кръвния поток в черния дроб

B) Максималната скорост на екскреция или метаболитни трансформации

C) Km – константа на Михаелис

D) Несвързана с протеин фракция

Ограничения на чернодробния клирънс:

1. Ако Vmax/Km е голям → Cl hep = скорост на кръвния поток в черния дроб

2. Ако Vmax/Km средни стойности → Cl = сбор от всички фактори

3. Ако Vmax/Km е малко → Cl пещта е малка, ограничена

Ентерохепатален цикъл на лекарства -Редица лекарства и продукти от тяхната трансформация се екскретират в значителни количества с жлъчката в червата, откъдето се екскретират частично с екскременти и частично - Реабсорбира се в кръвта, отново навлиза в черния дроб и се отделя в червата.

Чернодробното елиминиране на лекарства може да бъде значително променено Чернодробно заболяване, възраст, диета, генетика, продължителност на лечението(например поради индукция на чернодробни ензими) и други фактори.

Фактори, които променят клирънса на лекарствата.

1. Взаимодействия на лекарства на ниво: бъбречна секреция, биохимична трансформация, явления на ензимна индукция

2. Бъбречни заболявания: нарушения на кръвообращението, остри и хронични бъбречни увреждания, резултати от дълготрайно бъбречно заболяване

3. Чернодробни заболявания: алкохолна цироза, първична цироза, хепатит, хепатоми

4. Заболявания на стомашно-чревния тракт и ендокринните органи

5. Индивидуална непоносимост (липса на ацетилиращи ензими - непоносимост към аспирин)

Бъбречният клирънс на всяко вещество В е равен на съотношението на скоростта на екскреция на това вещество в урината към концентрацията му в кръвната плазма:

C in = ---------- (ml / min), (1)

където Cv - клирънс, Mv и Pv - съдържание в урината (M) и плазмата (P) на кръв, съответно, V - обемът на урината, образувана за 1 минута.

Чрез проста трансформация на уравнение (1) получаваме Sv x Pv = Mv x V (количество вещество / време) (2)

От това се вижда, че формулата за изчисляване на клирънса е получена на базата на изравняване на количеството вещество, отстранено от кръвната плазма за единица време (St. Pv) и количеството вещество, екскретирано в урината по време на същото време (Mv. V). С други думи, бъбречният клирънс отразява скоростта на плазмения клирънс от определено вещество. Този показател се измерва в ml/min и следователно може да се разглежда като "обемна скорост на клирънс" на плазмата от определено вещество.

По този начин клирънсът на всяко вещество е количествено равен на обема на плазмата, който напълно изчиства това вещество от бъбреците за 1 минута.

Тази дефиниция е доста удобна за описване на уравнение (1), но тя точно отразява действителното състояние на нещата само в два случая. Факт е, че обикновено няма пълно пречистване на нито една част от бъбречния кръвен поток; напротив, има частично пречистване на цялата кръв, преминаваща през бъбреците. В същото време има две вещества, от които определен обем плазма всъщност се изчиства напълно. Тези две изключения са от особено значение за хипотезата за уропоезата и служат като основа за цялостната оценка на бъбречната функция.

1. Клирънсът на инулин съответства на скоростта на гломерулна филтрация, т.е. част от общия бъбречен плазмен поток се филтрира в пикочните тубули.

2. Клирънсът на пара-аминохипуровата киселина (ПАХ) почти достига максимално възможната стойност, т.е. почти равен на общия бъбречен плазмен поток.

Хомеостатични функции на бъбреците

Бъбреците участват в регулирането на:

1. Обемът на кръвта и други течности от вътрешната среда.

2. Постоянство на осмотичното налягане на кръвта, плазмата, лимфата и други телесни течности.

3. Йонният състав на течностите на вътрешната среда и йонният баланс на тялото (Na +, K +, Cl _, P _, Ca +).

4. При поддържане на киселинно-алкалния баланс.

5. Екскреция на излишните органични вещества, постъпили с храната или образувани по време на метаболизма (глюкоза, аминокиселини).

6. Екскреция на крайни продукти от азотния метаболизъм и чужди вещества.

7. При поддържане на кръвното налягане (система ренин-ангиотензин-алдостерон).

8. Секреция на ензими и физиологично активни вещества (ренин, брадикинин, простагландини, урокиназа, витамин D 3).

9. Участват в регулацията на еритропоезата (еритропоетин).

10 В бъбреците се синтезира - урокиназа, която участва във фибринолизата.

По този начин бъбреците са орган, който участва в осигуряването на постоянството на основните физико-химични константи на кръвта и други течности на вътрешната среда на тялото, циркулаторната хомеостаза и регулирането на метаболизма на различни органични вещества.

Ограничената наличност на човешки пролактин е попречила на задълбочено изследване на скоростта на метаболитен клирънс на този хормон. Данните, получени с помощта на маркиран пролактин, показват, че скоростта на неговия метаболитен клирънс е приблизително 40 ml / m 2 за 1 минута или около 30 пъти по-голяма от тази на GH. Бъбреците определят приблизително 25% от клирънса на пролактин, като се смята, че остатъкът се пренася от черния дроб. Полуживотът на пролактина в плазмата е приблизително 50 минути, т.е. почти 3 пъти по-висок от този на растежния хормон. Скоростта на секреция на пролактин, изчислена въз основа на резултатите от изследването на метаболитния клирънс, е приблизително 400 μg на ден, Регулиране на секрецията

За разлика от това, което се наблюдава при други хормони на предния дял на хипофизата, невроендокринната регулация на производството на пролактин е предимно инхибиторна. Нарушаването на целостта на хипоталамо-хипофизната ос, независимо дали се дължи на трансекция на хипофизното стъбло, разрушаване на хипоталамуса или трансплантация на хипофизната жлеза (при опитни животни) в друга област на тялото, води до повишена секреция на пролактин. Освобождаването на хипоталамичен инхибитор (пролактин инхибиторен фактор или PIF) е под допаминергичен контрол и според някои изследователи това може да е самият допамин. Допаминът се намира в кръвта на порталните съдове на хипофизната жлеза на плъхове и се свързва със специфични рецептори на лактотрофите, което води до директно инхибиране на секрецията на пролактин. Въпреки това, допаминът, произведен извън мозъка, изглежда играе минимална роля в регулирането на секрецията на пролактин.

Както при хормона на растежа, има двойна регулация на секрецията на пролактин: стимулиращ и инхибиторен компонент. Първоначално се счита, че стимулиращият фактор, чието освобождаване се контролира от серотонинергични механизми, е TRH, който стимулира секрецията на пролактин толкова силно, колкото TSH. Лактотрофните рецептори свързват TRH, което активира аденилат циклазата и повишава както синтеза, така и секрецията на пролактин. Въпреки това, секрецията на пролактин и TSH, медиирана от невроендокринни механизми, по-често не съвпада, отколкото е координирана; например при охлаждане се увеличава секрецията на TSH, но не на пролактин, но при кърмеща жена, а също и при стрес се увеличава секрецията на пролактин, но не и на TSH. Тези данни предполагат, че пролактин-стимулиращият фактор не е TRH. Вече е описан хипоталамичен фактор, който стимулира секрецията на пролактин, различен от TRH, но неговата структура и физиологична роля предстои да бъдат оценени.

Факторите, влияещи върху секрецията на пролактин, са изброени в таблица. 7-5. Физиологичните стимули, в допълнение към споменатата бременност и кърмене, включват дразнене на зърното на млечната жлеза при мъжете и жените и полов акт (което също е частично свързано с дразнене на зърното на млечната жлеза). Лесно е да се наблюдава повишаване на секрецията на пролактин по време на сън, започвайки 60-90 минути след заспиване. Светкавиците на секреция на пролактин продължават през целия период на сън, което определя максималното съдържание на хормона в плазмата 5-8 часа след заспиване. Противно на това, което се наблюдава при GH, секрецията на пролактин не се случва по време на дълбок сън (етапи III и IV) (виж Фиг. 7-8). Усилената физическа работа също стимулира секрецията на пролактин, вероятно чрез същите механизми, които участват в стимулирането на секрецията на GH, тъй като, подобно на секрецията на последния, освобождаването на пролактин се стимулира при хипогликемични условия и често се инхибира при хипергликемични състояния.

Таблица 7-5. Фактори, влияещи върху секрецията на пролактин

Стимуланти	Потискащ
Физиологичен
Бременност Кърмене Дразнене на зърната Сексуален контакт (само за жени) Физическа работа Сън Стрес
Фармакологични
Хипогликемия Хормони: естрогени TRH Невротрансмитери и др.: допаминергични антагонисти (фенотиазини, бутирофенони) средства, които намаляват съдържанието на катехоламини и инхибитори на техния синтез (резерпин, a-метилдопа) прекурсори на серотонин (5-OT) GABA агонисти (муспимол) хистамин H3 рецепторни антагонисти (пиметидин) опиати и др. (морфин, аналози на енкефалин)	Хипергликемия 1 Хормони: глюкокортикоиди тироксин Невротрансмитери и др.: допаминергични агонисти (L-допа, апоморфин, допамин, бромокриптин) серотонинови антагонисти (метизъргид)
Патологични
Хронична бъбречна недостатъчност Цироза на черния дроб Хипотиреоидизъм

1 Ефектът не винаги се наблюдава

Секрецията на пролактин се влияе от много хормони. Ефектите на естрогените се заключват директно върху лактотрофите, състоят се в повишаване както на първоначалната, така и на стимулираната секреция и могат да се наблюдават в рамките на 2-3 дни. Глюкокортикоидите намаляват отговора на пролактина към TRH, като действието им също е локализирано на нивото на хипофизата. С въвеждането на тиреоидни хормони първоначалното ниво на пролактин не се променя, но неговият отговор към TRH се потиска. Този отговор се засилва при хипотиреоидизъм, намалява при хипертиреоидизъм и се нормализира при адекватно лечение на тези състояния. Малък брой пациенти с първичен хипотиреоидизъм имат хиперпролактинемия, а някои имат галакторея.

Нивото на пролактин се променя под въздействието на различни лекарства с неврофармакологична активност. Всички вещества, които повишават допаминергичната активност, като L-dopa (прекурсор), бромокриптин и апоморфин (допаминергични агонисти), както и самият допамин, потискат секрецията на пролактин. Допаминът действа директно върху хипофизната жлеза, докато други агенти действат както на хипофизното, така и на централното ниво. Антагонистите на допаминовите рецептори, които включват предимно антипсихотици, фенотиазини [хлорпромазин (хлорпромазин), прохлорперазин] и бутирофеноли (халоперидол), повишават нивата на пролактин и понякога причиняват галакторея. Повишаващите пролактина ефекти на тези съединения са тясно свързани с тяхната антипсихотична активност, въпреки че максималната стимулация на секрецията на пролактин възниква при дози, по-ниски от тези, необходими за възпроизвеждане на психотропните ефекти, въпреки данните, показващи разлики в допаминовите рецептори в хипофизата и ЦНС [.86 ] . Резерпин има подобен стимулиращ ефект, който намалява запасите от катехоламини в централната нервна система.

G-аминомаслената киселина (GABA) не влияе директно върху секрецията на пролактин, но наскоро разработеният аналог на GABA мусцимол, който преминава през кръвно-мозъчната бариера след системно приложение, стимулира освобождаването на пролактин. Ефектът на хистамина върху секрецията на пролактин не е добре разбран. Циметидинът, блокер на хистаминовите Н2 рецептори, както и самият хистамин, стимулират освобождаването на пролактин, действайки индиректно чрез централни механизми, което показва комплексната роля на този невротрансмитер. Тъй като блокерите на серотониновите рецептори инхибират реакциите на пролактин към стрес и кърмене, се смята, че серотонинергичните механизми също участват в тези реакции. Опиатите и ендорфините повишават секрецията на пролактин.

Увеличаването на секрецията на пролактин по време на хирургичен стрес е най-изразено при операции, извършвани под обща анестезия, и тази реакция може да бъде частично (макар и не напълно) резултат от използването на конкретен анестетик. Увеличаването на секрецията на пролактин, наблюдавано след наранявания на гръдния кош и операции на органите на гръдната кухина, също може да се дължи не само на механизми на стрес, но и на стимулиране на аферентни нерви, простиращи се от областта на зърното на млечната жлеза.

Хиперпролактинемията се среща при 65% от пациентите с хронична бъбречна недостатъчност, които са на хемодиализа, а при жените често се развива галакторея.

При такива пациенти се открива нарушение на реакциите на пролактин към краткотрайно допаминергично инхибиране, както и към стимулиране на TRH и хлорпромазин (хлорпромазин). Въпреки че при; уремия инхибира метаболитния клирънс на пролактин, но увеличава скоростта на неговата секреция, което показва нарушение в системата за обратна връзка. Бъбречната трансплантация обикновено е придружена от нормализиране на нивата на пролактин.

Клирънс (английски clearence - почистване) - показател за скоростта на пречистване на кръвната плазма, други среди или тъкани на тялото, т.е. е обемът на плазмата, напълно изчистена от дадено вещество за единица време:

Бъбречен клирънс - клирънс, характеризиращ екскреторната функция на бъбреците, например клирънс на урея, креатинин, инулин, цистатин С.

Тъй като бъбреците и черният дроб са отговорни главно за елиминирането на лекарствата, индикатор като клирънс може да се използва за количественото му определяне. Така че, независимо от механизмите, по които дадено вещество се екскретира от бъбреците (филтрация, секреция, реабсорбция), като цяло, бъбречната екскреция на това вещество може да се прецени по това колко намалява серумната му концентрация при преминаване през бъбреците. Количествен показател за степента на отстраняване на веществото от кръвта е коефициентът на екстракция E (за процеси, които се подчиняват на кинетиката от първи ред, той е постоянен):

E \u003d (Ca-Cv) / Ca

където Ca е серумната концентрация на вещество в артериалната кръв,

Cv - серумна концентрация на веществото във венозна кръв.

Ако кръвта, преминавайки през бъбреците, е напълно изчистена от това вещество, тогава E \u003d 1.

Бъбречният клирънс Clpo е равен на:

където Q е бъбречният плазмен поток,

E - коефициент на извличане.

За бензилпеницилин, например, коефициентът на екстракция е 0,5 и бъбречният плазмен поток е 680 ml/min. Това означава, че бъбречният клирънс на бензилпеницилин е 340 ml / min.

Клирънсът на вещества с висок коефициент на екстракция (например при елиминиране на парааминохипурова киселина от бъбреците или пропранолол от черния дроб) е равен на плазмения поток през съответния орган. (Ако определено вещество се свързва с кръвните клетки и в същото време свързаната фракция бързо се обменя със свободната (в плазмата), тогава е по-правилно да се изчисли коефициентът на екстракция и клирънсът не за плазма, а за цяла кръв) .

Най-хубавото е, че елиминирането на дадено вещество отразява цялостния му клирънс. Той е равен на сумата от клирънсите за всички органи, където се извършва елиминирането на дадено вещество. Така че, ако елиминирането се извършва от бъбреците и черния дроб, тогава

Сl \u003d Сlpoch + Сlprec

където Cl - общ клирънс, Clpoch - бъбречен клирънс, Clech - чернодробен клирънс.

Бензилпеницилинът, например, обикновено се елиминира както чрез бъбреците (Clpoch = 340 ml/min), така и чрез черния дроб (Clpoch = 36 ml/min). По този начин общият му клирънс е 376 ml / min. Ако бъбречният клирънс е наполовина, тогава общият клирънс ще бъде 170 + 36 = 206 ml / min. При анурия общият клирънс става равен на чернодробния.

Разбира се, само тази част от веществото, което е в кръвта, претърпява елиминиране и именно това елиминиране отразява клирънсът. За да се прецени въз основа на клирънса скоростта на отстраняване на дадено вещество не само от кръвта, но и от тялото като цяло, е необходимо клирънсът да се съпостави с целия обем, в който се намира веществото , тоест с Vp (обем на разпределение). Така че, ако Vp \u003d 10 l и Cl \u003d 1 l / min, тогава 1/10 от общото съдържание на веществото в тялото се отстранява за една минута. Тази стойност се нарича константа на скоростта на елиминиране k.