clearance-ul renal. Reabsorbția ionilor de sodiu în diferite părți ale nefronului. Clearance-ul substanței Semnificația clinică a testelor de clearance

Clearance (din limba engleză clearence - cleansing) este cantitatea de plasmă sanguină exprimată în mililitri, care, la trecerea prin rinichi, este curățată de orice substanță într-un minut. Conceptul de clearance sau purificare servește la cuantificarea tiparelor de excreție a diferitelor substanțe în urină. Valoarea clearance-ului este ușor de calculat prin măsurarea concentrației unei anumite substanțe în plasma sanguină și urină folosind formula:

unde C - clearance-ul (ml / min), U - concentrația substanței în urină; V este diureza minute (ml/min), P este concentrația substanței de testat în plasma sanguină.

Rinichii umani produc un filtrat pe minut din 120 ml de plasmă, deci dacă clearance-ul oricărei substanțe este mai mic decât această valoare, atunci acesta este reabsorbit, adică. absorbit din filtrat. Dimpotrivă, o creștere a valorii clearance-ului indică secreția acestei substanțe în lumenul nefronului.

Astfel, cantitatea de filtrare glomerulară este egală cu clearance-ul unei substanțe care nu este reabsorbită și nu este secretată în tubii nefronului. O astfel de substanță este creatinina, care are cel mai mare clearance al substanțelor endogene cunoscute. În funcție de mecanismul prin care substanțele apar în urină, acestea pot fi împărțite în mai multe grupuri:

1.filtrabil- intră în urină în principal ca urmare a filtrării glomerulare (creatinină, uree, inulină etc.);

2.reabsorbite si secretate- în principal electroliți, a căror excreție este supusă reglementării fiziologice;

3.secretat- unii acizi si baze organice care patrund in urina in principal prin secretie in tubul proximal al nefronului;

4.produsă în rinichi(amoniac, unele enzime etc.);

5.reabsorbabile- substanțe care în mod normal sunt reabsorbite aproape complet din ultrafiltrat în tubii proximali (zahăr, aminoacizi etc.).

Substanțele primelor patru grupe, conform tradiției, sunt numite non-prag, deoarece prezența lor în urină nu este asociată cu o anumită concentrație în sânge. Sunt numite substanțe din grupa a cincea prag, deoarece cu rinichi intacți apar în urină numai atunci când concentrația lor în sânge depășește o anumită valoare - un prag, care se datorează funcționalității mecanismelor de reabsorbție. Acest grup de substanțe este de mare importanță pentru practica medicală, deoarece, de regulă, detectarea unei substanțe de prag este un semn al unei boli.

Fiecare dintre grupurile de substanțe de mai sus conținute în urină se caracterizează printr-un anumit interval de valori ale clearance-ului. Pentru prima grupă de substanțe filtrabile corespunde în general valorii filtrării glomerulare. Pentru al doilea grup, clearance-ul nu este constant, deoarece depinde de starea fiziologică a organismului. În al treilea grup, clearance-ul este întotdeauna mai mare decât valoarea de filtrare și se poate apropia de mărimea fluxului sanguin renal. Conceptul de clearance nu este aplicabil substanțelor din a patra grupă, deoarece acestea nu există în plasmă. Substanțele din grupa a cincea sunt absente în urina oamenilor sănătoși, astfel încât clearance-ul lor este practic zero.

Surse de informare:

• Ghid pentru diagnosticul clinic de laborator. sub redacția lui V.V. Menshikov.-M.: Medicină, 1982

Clearance-ul renal este o măsură a volumului de plasmă sanguină care este curățată de un medicament pe unitatea de timp de către rinichi: Cl (ml / min) \u003d U × V / P, unde U este concentrația medicamentului în ml de urină, V este volumul de urină excretat pe minut și P = concentrația medicamentului în ml de plasmă.

Mecanismele clearance-ului renal și caracteristicile lor:

1. Filtrare: medicamentul excretat Doar filtrare(insulina) va avea un clearance egal cu RFG (125-130 ml/min)

Determinată de: fluxul sanguin renal, fracția nelegată a medicamentelor și capacitatea de filtrare a rinichilor.

Majoritatea medicamentelor au greutăți moleculare scăzute și, prin urmare, sunt filtrate liber din plasmă în glomerul.

2. secretie activa: medicamentul excretat Filtrare și secreție totală(acid para-aminohipuric), va avea un clearance egal cu clearance-ul plasmatic renal (650 ml/min)

Tubul renal contine două sisteme de transport, care poate elibera medicamente în ultrafiltrat, unul pt acizi organici si alta pentru baze organice. Aceste sisteme necesită energie pentru transportul activ împotriva unui gradient de concentrație; sunt un loc de competiţie pentru purtătorul unor substanţe medicamentoase cu altele.

Determinat de: rata maximă de secreție, volumul de urină

3. Reabsorbție: valorile clearance-ului între 130 și 650 ml/min sugerează că medicamentul Filtrat, excretat și parțial reabsorbit

Reabsorbția are loc pe tot canalul renal și depinde de polaritatea medicamentelor, nepolare, lipofile sunt reabsorbite.

Este determinată de: valoarea pH-ului primar și ionizarea medicamentelor

O serie de indicatori precum Vârsta, consumul de droguri multiple, boală afectează semnificativ clearance-ul renal:

A) insuficiență renală ® clearance-ul scăzut al medicamentelor ® niveluri crescute ale medicamentelor în sânge

B) glomerulonefrita ® pierderea proteinelor serice, care era de obicei disponibilă și medicamentele legate ® creșterea nivelului fracției libere a medicamentelor din plasmă

Factori care afectează clearance-ul renal al medicamentelor. Dependența clearance-ului de proprietățile fizico-chimice ale medicamentelor.

Factorii care afectează rinichii CL:

A) filtrarea glomerulară

B) rata fluxului sanguin renal

B) rata maximă de secreție

d) volumul de urină

D) fracțiune nelegată în sânge

Dependența clearance-ului renal de proprietățile fizico-chimice ale medicamentelor:

Modele generale: 1) medicamentele polare nu sunt reabsorbite, medicamentele nepolare sunt reabsorbite 2) medicamentele ionice sunt secretate, medicamentele neionice nu sunt secretate.

I. Substanțe nepolare neionice: filtrate numai în forme nelegate, nesecretate, reabsorbite

Clearance-ul renal este mic și este determinat de: a) fracția de medicamente nelegate în sânge b) volumul de urină

II. Substanțe polare neionice: filtrate sub formă nelegată, nesecretate, nereabsorbite

Clearance-ul renal este mare, determinat de: a) fracția de medicamente nelegate în sânge b) rata de filtrare glomerulară

III. Ionizat în urină nepolar în formă neionică: filtrat, secretat activ, reabsorbit nepolar

Clearance-ul renal este determinat de: a) fracția de medicament nelegată în sânge b) fracția de medicament ionizată în urină c) volumul de urină

IV. Ionizat în urină polar în formă neionizată: filtrat, secretat activ, nereabsorbit

Clearance-ul renal este determinat de: a) fluxul sanguin renal și rata de filtrare glomerulară b) rata maximă de secreție

Clearance-ul hepatic al medicamentelor, determinanții și limitările acestuia. Ciclul medicamentului enterohepatic.

Mecanisme de clearance hepatic:

1) metabolism (biotransformare) prin oxidare, reducere, alchilare, hidroliză, conjugare etc.

Strategia principală pentru metabolizarea xenobioticelor: substanțe nepolare ® metaboliți polari (hidrofili) excretați prin urină.

2) secreție (excreția substanțelor netransformate în bilă)

Doar substanțele polare cu greutate moleculară activă > 250 sunt transportate în bilă (acizi organici, baze).

Determinanți ai clearance-ului hepatic:

A) Viteza fluxului sanguin în ficat

B) Viteza maximă de excreție sau transformări metabolice

C) Km – constanta Michaelis

D) Fracție nelegată de proteine

Limitări ale clearance-ului hepatic:

1. Dacă Vmax/Km este mare → Cl hep = viteza fluxului sanguin în ficat

2. Dacă mediile Vmax/Km → Cl = suma tuturor factorilor

3. Dacă Vmax/Km este mic → cuptorul Cl este mic, limitat

Ciclul enterohepatic al medicamentelor - O serie de medicamente și produse ale transformării lor sunt excretate într-o cantitate semnificativă cu bila în intestin, de unde este excretată parțial cu excremente și parțial - Reabsorbit în sânge, intră din nou în ficat și este excretat în intestine.

Eliminarea hepatică a medicamentelor poate fi modificată semnificativ Boală hepatică, vârstă, dietă, genetică, durata medicației(de exemplu, datorită inducerii enzimelor hepatice) și alți factori.

Factorii care modifică clearance-ul medicamentelor.

1. Interacțiuni ale medicamentelor la nivel de: secreție renală, transformare biochimică, fenomene de inducție enzimatică

2. Boli de rinichi: tulburări ale fluxului sanguin, leziuni renale acute și cronice, rezultate ale bolii renale pe termen lung

3. Boli hepatice: ciroza alcoolica, ciroza primara, hepatita, hepatoame

4. Boli ale tractului gastrointestinal și ale organelor endocrine

5. Intoleranță individuală (lipsa enzimelor de acetilare - intoleranță la aspirină)

Clearance-ul renal al oricărei substanțe B este egal cu raportul dintre viteza de excreție a acestei substanțe în urină și concentrația sa în plasma sanguină:

C în = ---------- (ml / min), (1)

unde Cv - clearance-ul, Mv și Pv - conținutul în urină (M) și plasmă (P) de sânge, respectiv, V - volumul de urină format în 1 min.

Printr-o simplă transformare a ecuației (1), obținem Sv x Pv = Mv x V (cantitate de substanță / timp) (2)

Din aceasta se poate observa că formula de calcul a clearance-ului a fost derivată pe baza egalizării cantității de substanță eliminată din plasma sanguină pe unitatea de timp (St. Pv) și a cantității de substanță excretată în urină în timpul în același timp (Mv. V). Cu alte cuvinte, clearance-ul renal reflectă rata clearance-ului plasmatic de la o anumită substanță. Acest indicator este măsurat în ml/min și, prin urmare, poate fi considerat drept „rata de clearance-ul volumetric” a plasmei dintr-o anumită substanță.

Astfel, clearance-ul oricărei substanțe este cantitativ egal cu volumul de plasmă care curăță complet această substanță din rinichi în 1 min.

Această definiție este destul de convenabilă pentru descrierea ecuației (1), dar reflectă cu exactitate starea reală a lucrurilor în doar două cazuri. Faptul este că, de obicei, nu există o purificare completă a vreunei părți a fluxului sanguin renal; dimpotrivă, are loc o purificare parțială a întregului sânge care trece prin rinichi. În același timp, există două substanțe din care un anumit volum de plasmă este de fapt complet curățat. Aceste două excepții au o relevanță deosebită pentru ipoteza uropoiezei și servesc drept bază pentru evaluarea globală a funcției renale.

1. Clearance-ul inulinei corespunde ratei de filtrare glomerulară, adică. o parte din fluxul total de plasmă renală filtrată în tubii urinari.

2. Clearance-ul acidului para-aminohipuric (HAP) aproape atinge valoarea maximă posibilă, adică. aproape egal cu debitul plasmatic renal total.

Funcțiile homeostatice ale rinichilor

Rinichii sunt implicați în reglarea:

1. Volumul de sânge și alte fluide ale mediului intern.

2. Constanța presiunii osmotice a sângelui, plasmei, limfei și a altor fluide corporale.

3. Compoziția ionică a lichidelor mediului intern și echilibrul ionic al organismului (Na + , K + , Cl _ , P _ , Ca +).

4. În menținerea echilibrului acido-bazic.

5. Excreția excesului de substanțe organice furnizate cu alimente sau formate în timpul metabolismului (glucoză, aminoacizi).

6. Excreția produselor finite ai metabolismului azotului și a substanțelor străine.

7. În menținerea tensiunii arteriale (sistemul renină-angiotensină-aldosteron).

8. Secretia de enzime si substante fiziologic active (renina, bradikinina, prostaglandine, urokinaza, vitamina D 3).

9. Participa la reglarea eritropoiezei (eritropoietina).

10 În rinichii sintetizati - urokinaza, care este implicată în fibrinoliză.

Astfel, rinichii sunt un organ implicat în asigurarea constanței principalelor constante fizico-chimice ale sângelui și a altor fluide din mediul intern al organismului, homeostaziei circulatorii și reglarea metabolismului diferitelor substanțe organice.

Disponibilitatea limitată a prolactinei umane a împiedicat cercetări ample asupra ratei clearance-ului metabolic al acestui hormon. Datele obținute folosind prolactină marcată indică faptul că rata clearance-ului său metabolic este de aproximativ 40 ml/m2 într-un minut sau de aproximativ 30 de ori mai mare decât a GH. Rinichii determină aproximativ 25% din clearance-ul prolactinei, restul fiind considerat a fi transportat de ficat. Timpul de înjumătățire plasmatică al prolactinei este de aproximativ 50 de minute, adică de aproape 3 ori mai mare decât cel al hormonului de creștere. Rata de secreție a prolactinei, calculată pe baza rezultatelor studiului clearance-ului metabolic, este de aproximativ 400 μg pe zi, Reglarea secreției

Spre deosebire de ceea ce se observă pentru alți hormoni hipofizari anteriori, reglarea neuroendocrină a producției de prolactină este în primul rând inhibitorie. Încălcarea integrității axei hipotalamo-hipofizare, fie ca urmare a secțiunii tulpinii pituitare, a distrugerii hipotalamusului sau a transplantului glandei pituitare (la animalele experimentale) într-o altă zonă a corpului, duce la creșterea secreției de prolactina. Eliberarea unui inhibitor hipotalamic (factor inhibitor al prolactinei sau PIF) este sub control dopaminergic și, potrivit unor cercetători, poate fi dopamina însăși. Dopamina se găsește în sângele vaselor porte ale glandei pituitare ale șobolanilor și se leagă de receptorii specifici de pe lactotrofe, ceea ce duce la o inhibare directă a secreției de prolactină. Cu toate acestea, dopamina produsă în afara creierului pare să joace un rol minim în reglarea secreției de prolactină.

Ca și în cazul hormonului de creștere, există o dublă reglare a secreției de prolactină: componente stimulatoare și inhibitoare. Inițial, factorul de stimulare, a cărui eliberare este controlată de mecanisme serotoninergice, a fost considerat a fi TRH, care stimulează secreția de prolactină la fel de puternic ca TSH. Receptorii lactotrofici leagă TRH, care activează adenilat ciclaza și crește atât sinteza, cât și secreția de prolactină. Totuși, secreția de prolactină și TSH mediată de mecanismele neuroendocrine de mai multe ori nu coincide decât este coordonată; de exemplu, în timpul răcirii, crește secreția de TSH, dar nu prolactina, dar la o femeie care alăptează și, de asemenea, în timpul stresului, crește secreția de prolactină, dar nu și TSH. Aceste date sugerează că factorul de stimulare a prolactinei nu este TRH. Un factor hipotalamic care stimulează secreția de prolactină, altul decât TRH, a fost deja descris, dar structura și rolul fiziologic al acestuia nu au fost încă evaluate.

Factorii care afectează secreția de prolactină sunt enumerați în tabel. 7-5. Stimulii fiziologici, pe lângă sarcina și alăptarea menționate, includ iritarea mamelonului glandei mamare atât la bărbați, cât și la femei și actul sexual (care este, de asemenea, parțial asociat cu iritarea mamelonului glandei mamare). Este ușor de observat o creștere a secreției de prolactină în timpul somnului, începând cu 60-90 de minute după adormire. Flash-urile de secreție de prolactină continuă pe toată perioada de somn, ceea ce determină conținutul maxim de hormon în plasmă la 5-8 ore după adormire. Spre deosebire de ceea ce se observă cu GH, secreția de prolactină nu are loc în timpul somnului profund (stadiile III și IV) (vezi Fig. 7-8). Munca fizică intensă stimulează și secreția de prolactină, posibil prin aceleași mecanisme care sunt implicate în stimularea secreției de GH, deoarece, ca și secreția acesteia din urmă, eliberarea de prolactină este stimulată în condiții de hipoglicemie și adesea inhibată în condiții de hiperglicemie.

Tabelul 7-5. Factori care afectează secreția de prolactină

Stimulante	Opresiv
Fiziologic
Sarcina Alăptarea Iritație mamelonului Relații sexuale (doar femei) Muncă fizică Somn Stres
Farmacologic
Hipoglicemie Hormoni: estrogeni TRH Neurotransmițători etc.: antagoniști dopaminergici (fenotiazine, butirofenone) agenți care reduc conținutul de catecolamine și inhibitori ai sintezei acestora (rezerpină, a-metildopa) precursori ai serotoninei (5-OT) agonişti GABA Histamină (muspi3) antagonişti ai receptorilor (pimetidină) opiacee etc. (morfină, analogi ai encefalinei)	Hiperglicemie 1 Hormoni: glucocorticoizi tiroxina Neurotransmitatori, etc.: agonisti dopaminergici (L-dopa, apomorfina, dopamina, bromocriptina) antagonisti ai serotoninei (metizer-gide)
Patologic
Insuficiență renală cronică Ciroză hepatică Hipotiroidie

1 Efectul nu este întotdeauna observat

Secreția de prolactină este influențată de mulți hormoni. Efectele estrogenilor se blochează direct asupra lactotrofelor, constau într-o creștere atât a secreției inițiale, cât și a secreției stimulate și pot fi observate în decurs de 2-3 zile. Glucocorticoizii reduc raspunsul prolactinei la TRH, iar actiunea lor este localizata si la nivelul glandei pituitare. Odată cu introducerea hormonilor tiroidieni, nivelul inițial de prolactină nu se modifică, dar răspunsul său la TRH este suprimat. Acest răspuns este sporit în hipotiroidism, scăzut în hipertiroidism și normalizat cu un tratament adecvat al acestor afecțiuni. Un număr mic de pacienți cu hipotiroidism primar au hiperprolactinemie, iar unii au galactoree.

Nivelul prolactinei se modifică sub influența unei varietăți de medicamente cu activitate neurofarmacologică. Toate substanțele care cresc activitatea dopaminergică, cum ar fi L-dopa (un precursor), bromocriptina și apomorfina (agoniști dopaminergici), precum și dopamina însăși, suprimă secreția de prolactină. Dopamina acționează direct asupra glandei pituitare, în timp ce alți agenți acționează atât la nivel pituitar, cât și la nivel central. Antagoniștii receptorilor dopaminergici, care includ în principal neurolepticele, fenotiazinele [clorpromazină (clorpromazină), proclorperazina] și butirofenolii (haloperidol), cresc nivelul de prolactină și uneori provoacă galactoree. Efectele de intensificare a prolactinei ale acestor compuși sunt strâns corelate cu activitatea lor antipsihotică, deși stimularea maximă a secreției de prolactină are loc la doze mai mici decât cele necesare pentru a reproduce efectele psihotrope, în ciuda datelor care indică diferențe ale receptorilor de dopamină din pituitară și SNC [.86]. ] . Reserpina are un efect stimulator similar, care reduce rezervele de catecolamine din sistemul nervos central.

Acidul G-aminobutiric (GABA) nu afectează direct secreția de prolactină, dar muscimolul analog GABA recent dezvoltat, care traversează bariera hemato-encefalică după administrarea sistemică, stimulează eliberarea de prolactină. Efectul histaminei asupra secreției de prolactină nu este bine înțeles. Cimetidina, un blocant al receptorului H2 al histaminei, precum și histamina însăși, stimulează eliberarea de prolactină, acționând indirect prin mecanisme centrale, ceea ce indică rolul complex al acestui neurotransmițător. Deoarece blocanții receptorilor serotoninei inhibă răspunsurile prolactinei la stres și alăptare, se crede că mecanismele serotoninergice sunt, de asemenea, implicate în aceste reacții. Opiaceele și endorfinele cresc secreția de prolactină.

Creșterea secreției de prolactină în timpul stresului chirurgical este cel mai pronunțată în operațiile efectuate sub anestezie generală, iar această reacție poate fi parțial (deși nu complet) rezultatul utilizării unui anumit anestezic. O creștere a secreției de prolactină observată după leziuni toracice și operații asupra organelor cavității toracice se poate datora nu numai mecanismelor de stres, ci și stimulării nervilor aferenți care se extind din zona mamelonului glandei mamare.

Hiperprolactinemia apare la 65% dintre pacienții cu insuficiență renală cronică care fac hemodializă, iar galactorea se dezvoltă adesea la femei.

La astfel de pacienți, se constată o încălcare a reacțiilor prolactinei la inhibarea dopaminergică pe termen scurt, precum și la stimularea TRH și clorpromazină (clorpromazină). Deși la; uremia inhibă clearance-ul metabolic al prolactinei, dar crește rata de secreție a acesteia, indicând o încălcare a sistemului de feedback. Transplantul de rinichi este de obicei însoțit de normalizarea nivelului de prolactină.

Clearance (în engleză clearence - cleansing) - un indicator al ratei de purificare a plasmei sanguine, a altor medii sau țesuturi ale corpului, de ex. este volumul de plasmă complet curățat dintr-o anumită substanță pe unitatea de timp:

Clearance-ul renal - clearance-ul care caracterizează funcția de excreție a rinichilor, de exemplu, clearance-ul ureei, creatininei, inulinei, cistatinei C.

Deoarece rinichii și ficatul sunt în principal responsabili pentru eliminarea medicamentelor, un indicator precum clearance-ul poate fi utilizat pentru a-l cuantifica. Deci, indiferent de ce mecanisme o anumită substanță este excretată de către rinichi (filtrare, secreție, reabsorbție), în general, excreția renală a acestei substanțe poate fi judecată după cât de mult scade concentrația sa serică la trecerea prin rinichi. Un indicator cantitativ al gradului de îndepărtare a unei substanțe din sânge este coeficientul de extracție E (pentru procesele care respectă cinetica de ordinul întâi, acesta este constant):

E \u003d (Ca-Cv) / Ca

unde Ca este concentrația serică a unei substanțe din sângele arterial,

Cv - concentrația serică a substanței în sângele venos.

Dacă sângele, când trece prin rinichi, este complet curățat de această substanță, atunci E \u003d 1.

Clearance-ul renal Clpo este egal cu:

unde Q este debitul plasmatic renal,

E - coeficientul de extractie.

Pentru benzilpenicilină, de exemplu, raportul de extracție este de 0,5 și debitul plasmatic renal este de 680 ml/min. Aceasta înseamnă că clearance-ul renal al benzilpenicilinei este de 340 ml / min.

Clearance-ul substanțelor cu un raport de extracție ridicat (de exemplu, în eliminarea acidului paraaminohipuric de către rinichi sau propranolol de către ficat) este egal cu fluxul de plasmă prin organul corespunzător. (Dacă o anumită substanță se leagă de celulele sanguine și, în același timp, fracțiunea legată este schimbată rapid cu cea liberă (în plasmă), atunci este mai corect să se calculeze coeficientul de extracție și clearance-ul nu pentru plasmă, ci pentru sângele integral) .

Cel mai bine, eliminarea unei substanțe reflectă clearance-ul total al acesteia. Este egală cu suma clearance-urilor pentru toate organele în care are loc eliminarea unei anumite substanțe. Deci, dacă eliminarea este efectuată de rinichi și ficat, atunci

Сl \u003d Сlpoch + Сlprec

unde Cl - clearance-ul total, Clpoch - clearance-ul renal, Clech - clearance-ul hepatic.

Benzilpenicilina, de exemplu, este eliminată în mod normal atât prin rinichi (Clpoch = 340 ml/min), cât și prin ficat (Clpec = 36 ml/min). Astfel, clearance-ul său total este de 376 ml/min. Dacă clearance-ul renal este redus la jumătate, atunci clearance-ul total va fi de 170 + 36 = 206 ml / min. Cu anurie, clearance-ul total devine egal cu cel hepatic.

Desigur, doar acea parte a substanței care se află în sânge este supusă eliminării și tocmai această eliminare o reflectă clearance-ul. Pentru a judeca, pe baza clearance-ului, rata de eliminare a unei substanțe nu numai din sânge, ci și din organism în ansamblu, este necesar să se coreleze clearance-ul cu întregul volum în care se află substanța. , adică cu Vp (volumul de distribuţie). Deci, dacă Vp \u003d 10 l și Cl \u003d 1 l / min, atunci 1/10 din conținutul total al substanței din organism este îndepărtat într-un minut. Această valoare se numește constanta vitezei de eliminare k.