renal clearance. Reabsorption av natriumjoner i olika delar av nefronet. Ämnesclearance Klinisk betydelse av clearancetest

Undanröjning (från engelska clearence - cleansing) är mängden blodplasma uttryckt i milliliter, som, när den passerar genom njurarna, rensas från något ämne inom en minut. Begreppet clearance, eller rening, tjänar till att kvantifiera mönstren för utsöndring av olika ämnen i urinen. Clearancevärdet är lätt att beräkna genom att mäta koncentrationen av en given substans i blodplasma och urin med formeln:

där C - clearance (ml / min), U - koncentration av ämnet i urinen; V är minutdiuresen (ml/min), P är koncentrationen av testämnet i blodplasman.

Mänskliga njurar producerar ett filtrat per minut från 120 ml plasma, så om clearance av något ämne är mindre än detta värde, så återabsorberas det, d.v.s. absorberas från filtratet. Tvärtom indikerar en ökning av clearance-värdet utsöndringen av detta ämne i nefronens lumen.

Således är mängden glomerulär filtration lika med clearance av ett ämne som inte återabsorberas och inte utsöndras i nefronets tubuli. Ett sådant ämne är kreatinin, som har den högsta clearance av kända endogena ämnen. Enligt mekanismen genom vilken ämnen hamnar i urinen kan de delas in i flera grupper:

1.filtrerbar- gå in i urinen huvudsakligen som ett resultat av glomerulär filtration (kreatinin, urea, inulin, etc.);

2.återabsorberas och utsöndras- huvudsakligen elektrolyter, vars utsöndring är föremål för fysiologisk reglering;

3.utsöndras- vissa organiska syror och baser som kommer in i urinen huvudsakligen genom utsöndring i nefronets proximala tubuli;

4.produceras i njurarna(ammoniak, vissa enzymer, etc.);

5.reabsorberbar- ämnen som normalt nästan fullständigt reabsorberas från ultrafiltratet i de proximala tubuli (socker, aminosyror, etc.).

Ämnen i de fyra första grupperna kallas enligt traditionen icke-tröskel, eftersom deras närvaro i urinen inte är förknippad med en viss koncentration i blodet. Ämnen i den femte gruppen kallas tröskel, eftersom de med intakta njurar endast uppträder i urinen när deras koncentration i blodet överstiger ett visst värde - ett tröskelvärde, vilket beror på funktionaliteten hos reabsorptionsmekanismerna. Denna grupp av ämnen är av stor betydelse för medicinsk praxis, eftersom upptäckten av ett tröskelämne som regel är ett tecken på en sjukdom.

Var och en av ovanstående grupper av ämnen som finns i urinen kännetecknas av ett visst intervall av clearance-värden. För den första gruppen av filtrerbara substanser motsvarar den i allmänhet värdet av glomerulär filtrering. För den andra gruppen är clearance inte konstant, eftersom det beror på organismens fysiologiska tillstånd. I den tredje gruppen är clearance alltid större än filtreringsvärdet och kan närma sig storleken på det renala blodflödet. Begreppet clearance är inte tillämpligt på substanser i den fjärde gruppen, eftersom de inte finns i plasma. Ämnen från den femte gruppen saknas i urinen hos friska människor, så deras clearance är praktiskt taget noll.

Informationskällor:

• Guide till klinisk laboratoriediagnostik. under redaktion av V.V. Menshikov.-M.: Medicine, 1982

Njurclearance är ett mått på volymen blodplasma som rensas från ett läkemedel per tidsenhet av njurarna: Cl (ml / min) \u003d U × V / P, där U är läkemedelskoncentrationen i ml urin, V är volymen urin som utsöndras i minuter och P = läkemedelskoncentration i ml plasma.

Mekanismer för renal clearance och deras egenskaper:

1. Filtrering: läkemedel utsöndras Endast filtrering(insulin) kommer att ha ett clearance lika med GFR (125-130 ml/min)

Bestäms av: renalt blodflöde, obunden fraktion av läkemedel och njurarnas filtreringskapacitet.

De flesta läkemedel har låg molekylvikt och filtreras därför fritt från plasma i glomerulus.

2. aktiv sekretion: läkemedel utsöndras Filtrering och total sekretion(para-aminohippursyra), kommer att ha ett clearance som är lika med njurplasmaclearance (650 ml/min)

Njurtubuli innehåller två transportsystem, som kan frigöra läkemedel i ultrafiltratet, en för organiska syror och en annan för organiska baser. Dessa system kräver energi för aktiv transport mot en koncentrationsgradient; de är en konkurrensplats för bärare av vissa läkemedelssubstanser med andra.

Bestäms av: maximal utsöndringshastighet, urinvolym

3. Återabsorption: clearance-värden mellan 130 och 650 ml/min tyder på att läkemedlet Filtreras, utsöndras och återabsorberas delvis

Reabsorption sker genom hela njurkanalen och beror på läkemedlens polaritet, opolära, lipofila reabsorberas.

Det bestäms av: värdet av det primära pH-värdet och joniseringen av läkemedel

Ett antal indikatorer som t.ex Ålder, multidroganvändning, sjukdom påverkar njurclearance signifikant:

A) njursvikt ® minskat läkemedelsclearance ® höga blodnivåer av läkemedel

B) glomerulonefrit ® förlust av serumprotein, som vanligtvis var tillgängligt och bundna läkemedel ® ökning av nivån av den fria fraktionen av läkemedel i plasma

Faktorer som påverkar renal clearance av läkemedel. Clearances beroende av läkemedels fysikalisk-kemiska egenskaper.

Faktorer som påverkar njurarna CL:

A) glomerulär filtrering

B) hastigheten på njurblodflödet

B) maximal utsöndringshastighet

D) volym urin

D) obunden fraktion i blod

Beroende av renalt clearance på läkemedels fysikalisk-kemiska egenskaper:

Allmänna mönster: 1) polära läkemedel reabsorberas inte, icke-polära läkemedel reabsorberas 2) joniska läkemedel utsöndras, icke-joniska läkemedel utsöndras inte.

I. Icke-polära nonjoniska ämnen: filtreras endast i obundna former, inte utsöndras, reabsorberas

Njurclearance är litet och bestäms av: a) andelen läkemedel obundna i blodet b) urinvolymen

II. Polära nonjoniska ämnen: filtreras i obunden form, inte utsöndras, inte reabsorberas

Njurclearance är högt, bestäms av: a) andelen läkemedel obundna i blodet b) glomerulär filtrationshastighet

III. Joniserad i urin opolär i nonjonisk form: filtrerad, aktivt utsöndrad, opolär reabsorberad

Njurclearance bestäms av: a) läkemedelsfraktion obunden i blod b) läkemedelsfraktion joniserad i urin c) urinvolym

IV. Joniserad i urin polär i icke-joniserad form: filtrerad, aktivt utsöndrad, inte reabsorberad

Njurclearance bestäms av: a) njurblodflöde och glomerulär filtrationshastighet b) maximal utsöndringshastighet

Hepatisk clearance av läkemedel, dess bestämningsfaktorer och begränsningar. Enterohepatisk läkemedelscykel.

Mekanismer för hepatisk clearance:

1) metabolism (biotransformation) genom oxidation, reduktion, alkylering, hydrolys, konjugering, etc.

Huvudstrategin för metabolism av främlingsfientliga läkemedel: opolära substanser ® polära (hydrofila) metaboliter som utsöndras i urinen.

2) utsöndring (utsöndring av oförvandlade ämnen till galla)

Endast polära ämnen med aktiv molekylvikt > 250 transporteras till gallan (organiska syror, baser).

Determinanter för leverclearance:

A) Hastigheten av blodflödet i levern

B) Den maximala utsöndringshastigheten eller metaboliska transformationer

C) Km – Michaelis konstant

D) Icke-proteinbunden fraktion

Begränsningar för leverclearance:

1. Om Vmax/Km är stor → Cl hep = blodflödeshastighet i levern

2. Om Vmax/Km medelvärden → Cl = summan av alla faktorer

3. Om Vmax/Km är liten → Cl-ugnen är liten, begränsad

Enterohepatisk cykel av droger - Ett antal läkemedel och produkter av deras omvandling utsöndras i en betydande mängd med galla i tarmen, varifrån det delvis utsöndras med exkrementer och delvis - Återabsorberas i blodet, kommer återigen in i levern och utsöndras i tarmarna.

Hepatisk eliminering av läkemedel kan förändras avsevärt Leversjukdom, ålder, kost, genetik, medicineringstid(till exempel på grund av induktion av leverenzymer) och andra faktorer.

Faktorer som förändrar clearance av läkemedel.

1. Interaktioner av läkemedel på nivån: njursekretion, biokemisk transformation, fenomen med enzymatisk induktion

2. Njursjukdomar: blodflödesstörningar, akuta och kroniska njurskador, resultat av långvarig njursjukdom

3. Leversjukdomar: alkoholisk cirros, primär cirrhos, hepatit, hepatom

4. Sjukdomar i mag-tarmkanalen och endokrina organ

5. Individuell intolerans (brist på acetyleringsenzymer - intolerans mot aspirin)

Njurclearancen av något ämne B är lika med förhållandet mellan utsöndringshastigheten för detta ämne i urinen och dess koncentration i blodplasman:

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

där Cv - clearance, Mv och Pv - innehåll i urin (M) respektive plasma (P) av blod, V - volymen urin som bildas på 1 min.

Genom en enkel transformation av ekvation (1) får vi Sv x Pv = Mv x V (mängd substans/tid) (2)

Av detta framgår att formeln för att beräkna clearance härleddes på basis av utjämning av mängden av ett ämne som avlägsnats från blodplasman per tidsenhet (St. Pv) och mängden av ett ämne som utsöndras i urinen under samma tid (Mv. V). Med andra ord återspeglar njurclearance hastigheten för plasmaclearance från en viss substans. Denna indikator mäts i ml/min, och därför kan den betraktas som den "volymetriska clearance-hastigheten" för plasman från en viss substans.

Således är clearance av något ämne kvantitativt lika med volymen plasma som fullständigt rensar detta ämne från njurarna på 1 min.

Denna definition är ganska bekväm för att beskriva ekvation (1), men den återspeglar exakt det faktiska tillståndet i endast två fall. Faktum är att det vanligtvis inte sker någon fullständig rening av någon del av det renala blodflödet; tvärtom sker en partiell rening av allt blod som passerar genom njurarna. Samtidigt finns det två ämnen från vilka en viss volym plasma faktiskt rensas helt. Dessa två undantag är av särskild relevans för uropoiesishypotesen och fungerar som grund för den övergripande utvärderingen av njurfunktionen.

1. Clearance av inulin motsvarar den glomerulära filtrationshastigheten, dvs. en del av det totala njurplasmaflödet filtreras in i urinrören.

2. Clearance av para-aminohyppursyra (PAH) når nästan maximalt möjliga värde, d.v.s. nästan lika med det totala njurplasmaflödet.

Homeostatiska funktioner hos njurarna

Njurarna är involverade i regleringen av:

1. Volymen av blod och andra vätskor i den inre miljön.

2. Konstant osmotiskt tryck av blod, plasma, lymfa och andra kroppsvätskor.

3. Jonsammansättningen av vätskorna i den inre miljön och kroppens jonbalans (Na + , K + , Cl _ , P _ , Ca +).

4. För att upprätthålla syra-basbalansen.

5. Utsöndring av överskott av organiska ämnen som tillförs maten eller bildas under ämnesomsättningen (glukos, aminosyror).

6. Utsöndring av slutprodukter från kvävemetabolismen och främmande ämnen.

7. För att upprätthålla blodtrycket (renin-angiotensin-aldosteronsystemet).

8. Utsöndring av enzymer och fysiologiskt aktiva substanser (renin, bradykinin, prostaglandiner, urokinas, vitamin D 3).

9. Delta i regleringen av erytropoes (erytropoietin).

10 I njurarna syntetiseras - urokinas, som är involverat i fibrinolys.

Således är njurarna ett organ som är involverat i att säkerställa konstansen hos de huvudsakliga fysikalisk-kemiska konstanterna av blod och andra vätskor i kroppens inre miljö, cirkulationshomeostas och reglering av metabolismen av olika organiska ämnen.

Den begränsade tillgängligheten av humant prolaktin har förhindrat omfattande forskning om graden av metabolisk clearance av detta hormon. Data erhållna med märkt prolaktin indikerar att hastigheten för dess metaboliska clearance är cirka 40 ml/m 2 på 1 min eller cirka 30 gånger den för GH. Njurarna bestämmer cirka 25 % av prolaktinclearance, medan resten tros bäras av levern. Halveringstiden för prolaktin i plasma är cirka 50 minuter, dvs nästan 3 gånger högre än för tillväxthormon. Utsöndringshastigheten för prolaktin, beräknad på grundval av resultaten från studien av metabolisk clearance, är cirka 400 μg per dag, reglering av sekretion

Till skillnad från vad som observeras för andra hypofyshormoner är den neuroendokrina regleringen av prolaktinproduktionen i första hand hämmande. Brott mot integriteten hos hypotalamus-hypofysaxeln, oavsett om det beror på transektion av hypofysstjälken, förstörelse av hypotalamus eller transplantation av hypofysen (hos försöksdjur) till ett annat område av kroppen, leder till ökad utsöndring av prolaktin. Frisättningen av en hypotalamisk hämmare (prolaktinhämmande faktor, eller PIF) är under dopaminerg kontroll och, enligt vissa forskare, kan det vara dopamin i sig. Dopamin finns i blodet i portalkärlen i hypofysen hos råttor och binder till specifika receptorer på laktotrofer, vilket leder till en direkt hämning av prolaktinutsöndringen. Dopamin som produceras utanför hjärnan verkar dock spela en minimal roll i regleringen av prolaktinutsöndringen.

Liksom med tillväxthormon finns det en dubbel reglering av prolaktinutsöndringen: stimulerande och hämmande komponenter. Inledningsvis ansågs den stimulerande faktorn, vars frisättning kontrolleras av serotonerga mekanismer, vara TRH, som stimulerar utsöndringen av prolaktin lika starkt som TSH. Laktotrofa receptorer binder TRH, vilket aktiverar adenylatcyklas och ökar både syntes och utsöndring av prolaktin. Utsöndringen av prolaktin och TSH som medieras av neuroendokrina mekanismer sammanfaller dock oftare inte än vad som är koordinerat; till exempel under kylning ökar utsöndringen av TSH, men inte prolaktin, utan hos en ammande kvinna, och även under stress ökar utsöndringen av prolaktin, men inte TSH. Dessa data tyder på att den prolaktinstimulerande faktorn inte är TRH. En hypotalamisk faktor som stimulerar prolaktinutsöndring annan än TRH har redan beskrivits, men dess struktur och fysiologiska roll har ännu inte utvärderats.

Faktorer som påverkar utsöndringen av prolaktin är listade i tabell. 7-5. Fysiologiska stimuli, utöver nämnda graviditet och amning, inkluderar irritation av bröstkörteln i bröstkörteln hos både män och kvinnor och samlag (vilket också delvis är förknippat med irritation av bröstkörteln i bröstkörteln). Det är lätt att observera en ökning av prolaktinutsöndringen under sömnen, med början 60-90 minuter efter att ha somnat. Blixtar av prolaktinutsöndring fortsätter under hela sömnperioden, vilket bestämmer det maximala innehållet av hormonet i plasma 5-8 timmar efter insomningen. I motsats till vad som observeras med GH sker inte prolaktinutsöndring under djup sömn (stadier III och IV) (se fig. 7-8). Ansträngande fysiskt arbete stimulerar också prolaktinutsöndringen, möjligen genom samma mekanismer som är involverade i att stimulera GH-utsöndringen, eftersom prolaktinfrisättningen, liksom utsöndringen av den senare, stimuleras under hypoglykemiska tillstånd och ofta hämmas under hyperglykemiska tillstånd.

Tabell 7-5. Faktorer som påverkar prolaktinsekretionen

Stimulantia	Förtryckande
Fysiologisk
Graviditet Amning Irritation i bröstvårtorna Samlag (endast kvinnor) Fysiskt arbete Sömnstress
Farmakologisk
Hypoglykemi Hormoner: östrogener TRH Neurotransmittorer etc.: dopaminerga antagonister (fenotiaziner, butyrofenoner) medel som minskar innehållet av katekolaminer och inhibitorer av deras syntes (reserpin, a-metyldopa) serotoninprekursorer (5-OT) amin3 (HBApimolist) hist (HBApimolist) hist. receptorantagonister (pimetidin) opiater, etc. (morfin, enkefalinanaloger)	Hyperglykemi 1 Hormoner: glukokortikoider tyroxin Neurotransmittorer, etc.: dopaminerga agonister (L-dopa, apomorfin, dopamin, bromocryptin) serotoninantagonister (metizer-gide)
Patologisk
Kronisk njursvikt Cirros i levern Hypotyreos

1 Effekten observeras inte alltid

Prolaktinutsöndringen påverkas av många hormoner. Effekterna av östrogener låser sig direkt på laktotrofer, består i en ökning av både initial och stimulerad sekretion och kan observeras inom 2-3 dagar. Glukokortikoider minskar prolaktins respons på TRH, och deras verkan är också lokaliserad till hypofysen. Med införandet av sköldkörtelhormoner förändras inte den initiala nivån av prolaktin, men dess svar på TRH undertrycks. Detta svar förstärks vid hypotyreos, minskat i hypertyreos och normaliseras med adekvat behandling av dessa tillstånd. Ett litet antal patienter med primär hypotyreos har hyperprolaktinemi, och några har galaktorré.

Nivån av prolaktin förändras under påverkan av en mängd olika läkemedel med neurofarmakologisk aktivitet. Alla substanser som ökar dopaminerg aktivitet, såsom L-dopa (en prekursor), bromokriptin och apomorfin (dopaminerga agonister), samt dopamin i sig, undertrycker utsöndringen av prolaktin. Dopamin verkar direkt på hypofysen, medan andra medel verkar på både hypofysen och central nivå. Dopaminreceptorantagonister, som i första hand inkluderar antipsykotika, fenotiaziner [klorpromazin (klorpromazin), proklorperazin] och butyrofenoler (haloperidol), ökar prolaktinnivåerna och orsakar ibland galaktorré. De prolaktinhöjande effekterna av dessa föreningar är nära korrelerade med deras antipsykotiska aktivitet, även om maximal stimulering av prolaktinutsöndring sker vid lägre doser än de som krävs för att reproducera de psykotropa effekterna, trots data som indikerar skillnader i dopaminreceptorer i hypofysen och CNS [.86] ] . Reserpin har en liknande stimulerande effekt, vilket minskar reserverna av katekolaminer i centrala nervsystemet.

G-aminosmörsyra (GABA) påverkar inte prolaktinutsöndringen direkt, men den nyligen utvecklade GABA-analogen muscimol, som korsar blod-hjärnbarriären efter systemisk administrering, stimulerar frisättning av prolaktin. Effekten av histamin på prolaktinutsöndringen är inte väl förstått. Cimetidin, en histamin H2-receptorblockerare, såväl som histamin i sig, stimulerar frisättningen av prolaktin, som verkar indirekt genom centrala mekanismer, vilket indikerar den komplexa rollen för denna neurotransmittor. Eftersom serotoninreceptorblockerare hämmar prolaktinsvar på stress och amning, tror man att serotonerga mekanismer också är involverade i dessa reaktioner. Opiater och endorfiner ökar utsöndringen av prolaktin.

Ökningen av prolaktinutsöndringen under kirurgisk stress är mest uttalad vid operationer som utförs under allmän anestesi, och denna reaktion kan delvis (men inte helt) vara resultatet av användningen av ett visst bedövningsmedel. En ökning av prolaktinutsöndringen som observerats efter bröstskador och operationer på organen i brösthålan kan också bero inte bara på stressmekanismer utan också på stimulering av afferenta nerver som sträcker sig från bröstvårtan i bröstkörteln.

Hyperprolaktinemi förekommer hos 65 % av patienterna med kronisk njursvikt vid hemodialys, och galaktorré utvecklas ofta hos kvinnor.

Hos sådana patienter upptäcks en kränkning av reaktionerna av prolaktin på kortvarig dopaminerg hämning, såväl som på stimulering av TRH och klorpromazin (klorpromazin). Även om vid; uremi hämmar det metaboliska clearance av prolaktin, men ökar hastigheten på dess utsöndring, vilket indikerar ett brott i återkopplingssystemet. Njurtransplantation åtföljs vanligtvis av normalisering av prolaktinnivåerna.

Clearance (engelsk clearence - cleansing) - en indikator på reningshastigheten för blodplasma, andra medier eller vävnader i kroppen, d.v.s. är volymen plasma helt rensat från ett givet ämne per tidsenhet:

Njurclearance - clearance som kännetecknar njurarnas utsöndringsfunktion, till exempel clearance av urea, kreatinin, inulin, cystatin C.

Eftersom njurarna och levern är huvudsakligen ansvariga för eliminering av läkemedel, kan en indikator som clearance användas för att kvantifiera det. Så oavsett vilka mekanismer en viss substans utsöndras av njurarna (filtrering, utsöndring, reabsorption), i allmänhet kan den renala utsöndringen av denna substans bedömas av hur mycket dess serumkoncentration minskar när den passerar genom njurarna. En kvantitativ indikator på graden av avlägsnande av ett ämne från blodet är extraktionskoefficienten E (för processer som följer första ordningens kinetik är den konstant):

E \u003d (Ca-Cv) / Ca

där Ca är serumkoncentrationen av ett ämne i arteriellt blod,

Cv - serumkoncentration av ämnet i venöst blod.

Om blodet, när det passerar genom njurarna, är helt rensat från detta ämne, då E \u003d 1.

Njurclearance Clpo är lika med:

där Q är det renala plasmaflödet,

E - extraktionskoefficient.

För till exempel bensylpenicillin är extraktionsförhållandet 0,5 och det renala plasmaflödet är 680 ml/min. Detta innebär att njurclearancen av bensylpenicillin är 340 ml/min.

Clearance av substanser med ett högt extraktionsförhållande (till exempel vid eliminering av paraaminohippursyra genom njurarna eller propranolol genom levern) är lika med plasmaflödet genom motsvarande organ. (Om ett visst ämne binder till blodkroppar och samtidigt den bundna fraktionen snabbt byts ut mot den fria (i plasma), så är det mer korrekt att beräkna extraktionskoefficienten och clearance inte för plasma, utan för helblod) .

Det bästa av allt är att elimineringen av ett ämne återspeglar dess totala clearance. Det är lika med summan av clearances för alla organ där elimineringen av en given substans sker. Så, om eliminering utförs av njurarna och levern, då

Сl \u003d Сlpoch + Сlprec

där Cl - total clearance, Clpoch - renal clearance, Clech - hepatisk clearance.

Bensylpenicillin, till exempel, elimineras normalt både av njurarna (Clpoch = 340 ml/min) och av levern (Clpec = 36 ml/min). Således är dess totala clearance 376 ml/min. Om njurclearancen halveras blir det totala clearance 170 + 36 = 206 ml/min. Med anuri blir den totala clearance lika med den hepatiska.

Naturligtvis är det bara den del av ämnet som finns i blodet som genomgår eliminering, och det är just denna eliminering som clearance speglar. För att bedöma, på grundval av clearance, hastigheten för avlägsnande av ett ämne inte bara från blodet, utan också från kroppen som helhet, är det nödvändigt att korrelera clearance med hela volymen där ämnet är beläget det vill säga med Vp (distributionsvolym). Så om Vp \u003d 10 l och Cl \u003d 1 l / min, tas 1/10 av det totala innehållet av ämnet i kroppen bort på en minut. Detta värde kallas k.