Brzina glomerularne filtracije

Dijagram koji prikazuje šematski nefron i njegovo snabdevanje krvlju. Označeni su osnovni fiziološki mehanizmi rukovanja tečnošću i elektrolitima od strane nefrona – filtracija, sekrecija, reapsorpcija i izlučivanje.

Brzina glomerularne filtracije (GFR - Glomerular filtration rate) koja opisuje brzinu protoka filtrirane tečnosti kroz bubreg, jedna je od mera funkcije bubrega. Funkcije bubrega uključuju održavanje kiselinsko-bazne ravnoteže; regulisanje ravnoteže tečnosti; regulisanje natrijuma, kalijuma i drugih elektrolita; čišćenje toksina; apsorpcija glukoze, aminokiselina i drugih malih molekula; regulacija krvnog pritiska; proizvodnja različitih hormona, kao što je eritropoetin; i aktivacija vitamina D.

Brzina klirensa kreatinina (C_Cr ili CrCl) je zapremina krvne plazme koja se čisti od kreatinina u jedinici vremena i korisna je mera za aproksimaciju GFR. Klirens kreatinina premašuje GFR zbog sekrecije kreatinina, koju cimetidin može blokirati. I GFR i C_Cr se mogu tačno izračunati uporednim merenjima supstanci u krvi i mokraći, ili procenitima u formulama koristeći samo rezultat testa krvi (eGFR i eC_Cr). Rezultati ovih testova se koriste za procenu funkcije izlučivanja bubrega. Stadiranje hronične bubrežne bolesti zasniva se na kategorijama GFR kao i albuminuriji i uzroku bolesti bubrega.

Normalni opseg GFR , prilagođen za površinu tela, je 100–130 prosečnih 125 ml/min/1,73m2 kod muškaraca i 90–120mL/min/1,73m2 kod žena mlađih od 40 godina. Kod dece, GFR se meri klirens inulina, koji iznosi 110 mL/min/1,73 m2 do 2 godine života kod oba pola, a zatim se progresivno smanjuje. Nakon 40. godine, GFR progresivno opada sa godinama, za 0,4–1,2 mL/min godišnje.

Smernice kliničke prakse i regulatorne agencije sada preporučuju procenjenu GFR (eGFR ) za rutinsku procenu GFR , dok se merena GFR (mGFR) preporučuje kao potvrdni test kada je potrebna preciznija procena.

Definicija

Brzina glomerularne filtracije (GFR) je zapremina tečnosti koja se filtrira iz bubrežnih (bubrežnih) glomerularnih kapilara u Baumanovu kapsulu u jedinici vremena. Centralno za fiziološko održavanje GFR je diferencijalni bazalni ton aferentne (ulazne) i eferentne (izlazne) arteriole (vidi dijagram). Drugim rečima, brzina filtracije zavisi od razlike između višeg krvnog pritiska stvorenog vazokonstrikcijom aferentne arteriole naspram nižeg krvnog pritiska stvorenog manjom vazokonstrikcijom eferentne arteriole.

Brzina glomerularne filtracije je jednak brzini bubrežnog klirensa kada se bilo koja rastvorena supstanca slobodno filtrira i ne reabsorbuje je niti luče bubrezi. Izmerena brzina je stoga količina supstance u mokraći koja potiče iz izračunljive zapremine krvi. Povezujući ovaj princip sa donjom jednačinom – za upotrebljenu supstancu, proizvod koncentracije urina i protoka urina jednak je masi supstance izlučene tokom vremena kada je urin sakupljen. Ova masa je jednaka masi filtriranoj u glomerulu pošto se ništa ne dodaje ili uklanja u nefronu. Deljenjem ove mase sa koncentracijom u plazmi dobija se zapremina plazme iz koje je masa morala da potiče, a time i zapremina plazma tečnosti koja je ušla u Baumanovu kapsulu. u prethodno pomenutom vremenskom periodu. Brzina glomerularne filtracije se obično beleži u jedinicama zapremine po vremenu, na primer, mililitrima u minuti (mL/min).

$GFR={\frac {{\mbox{Концентрација мокраће}}\times {\mbox{Проток мокраће}}}{\mbox{Концентрација плазме}}}$

Postoji nekoliko različitih tehnika koje se koriste za izračunavanje ili procenu brzine glomerularne filtracije (GFR ili eGFR ). Gornja formula se primenjuje samo za izračunavanje brzina glomerularne filtracije kada je jednaka stopi klirensa.

Merenja

Kreatinin

U kliničkoj praksi, klirens kreatinina ili procene klirensa kreatinina na osnovu nivoa kreatinina u serumu se koriste za merenje GFR. Kreatinin se prirodno proizvodi u telu i proizvod je razgradnje kreatin fosfata, koji se nalazi u mišićima. Slobodno se filtrira u glomerulu, ali se takođe aktivno izlučuje kroz peritubularne kapilare u veoma malim količinama, tako da klirens kreatinina precenjuje stvarnu brzinu glomerularne filtracije za 10% do 20%. Ova granica greške je prihvatljiva, s obzirom na lakoću sa kojom se meri klirens kreatinina. Za razliku od preciznih merenja brzine glomerularne filtracije koja uključuje stalne infuzije inulina, kreatinin je već u stabilnoj koncentraciji u krvi, pa je merenje klirensa kreatinina mnogo manje komplikovano. Međutim, procene kreatinina za brzinu glomerularne filtracije ima svoja ograničenja. Sve jednačine za procenu zavise od predviđanja 24-časovne stope izlučivanja kreatinina, što je funkcija mišićne mase koja je prilično varijabilna. Jedna od jednačina, ne odgovara rasi. Takođe sa većom mišićnom masom, kreatinin u serumu će biti veći za bilo koju datu brzinu klirensa.

Inulin

Brzina glomerularne filtracije se može odrediti ubrizgavanjem inulina ili inulin-analognog sinistrina u krvotok. Pošto se i inulin i sinistrin ne reapsorbuju niti luče u bubrezima nakon glomerularne filtracije, njihova brzina izlučivanja je direktno proporcionalna brzini filtracije vode i rastvorenih materija kroz glomerularni filter. Nepotpuno sakupljanje urina je važan izvor greške u merenju klirensa inulina. Korišćenje inulina za merenje funkcije bubrega je „zlatni standard“ za poređenje sa drugim sredstvima za procenu brzine glomerularne filtracije.

Radioaktivni tragači

Brzina glomerularne filtracije se može precizno izmeriti korišćenjem radioaktivnih supstanci, posebno hrom-51 i tehnecijum-99m. One se približavaju idealnim svojstvima inulina (podvrgnuti samo glomerularnoj filtraciji), ali se mogu praktičnije izmeriti sa samo nekoliko uzoraka urina ili krvi.

Merenje renalnog ili plazma klirensa 51Cr-EDTA se široko koristi u Evropi, ali nije dostupno u Sjedinjenim Državama, gde se umesto toga može koristiti 99mTc-DTPA.

Bubrežni i plazma klirens 51Cr-EDTA se pokazao tačnim u poređenju sa zlatnim standardom, inulinom. Upotreba 51Cr‑EDTA se smatra referentnom standardnom merom u uputstvima UK.

Cistatin C

Problemi sa kreatininom (različita mišićna masa, nedavno konzumiranje mesa (mnogo manje zavisi od ishrane nego urea), doveli su do procene alternativnih agenasa za procenu brzine glomerularne filtracije. Jedan od njih je cistatin C, sveprisutni protein koji luči većina ćelija u telu (inhibitor je cistein proteaze).

Cistatin C se slobodno filtrira u glomerulu. Nakon filtracije, cistatin C se reapsorbuje i kataboliše u ćelijama epitela tubula, pri čemu se samo male količine izlučuju urinom. Stoga se nivoi cistatina C ne mere u urinu, već u krvotoku.

Razvijene su jednačine koje povezuju procenjenu brzina glomerularne filtracije sa nivoima cistatina C u serumu. Nedavno su neke predložene jednačine kombinovale (pol, starost i rasu) prilagođene cistatinu C i kreatininu.

Najtačnije je (prema polu, uzrastu i rasi) prilagođen cistatinu C, praćen (prema olu, uzrastu i rasi) prilagođenom kreatininu, a zatim samo cistatinu C u malo drugačijem sa prilagođenim kreatininom.

Izračunavanja

Tačnije, GFR je protok tečnosti između glomerulskih kapilara i Baumanove kapsule:

${\operatorname {d} Q \over \operatorname {d} t}=K_{f}\times (P_{G}-P_{B}-\Pi _{G}+\Pi _{B})$

gde je:

• ${\operatorname {d} Q \over \operatorname {d} t}$ = GFR.
• $K_{f}$ = filtracijska konstanta određena kao proizvod hidrauličke kondukcije i površine glomerularnih kapilara
• $P_{G}$ = hidrulični pritisak u glomerularnim kapilarima
• $P_{B}$je hidrostatski pritisak u Baumanovoj kapsuli
• $\Pi _{G}$ = koloidnoi osmotski pritisak u glomerularnim kapilarima
• $\Pi _{B}$ = koloidnoi osmotski pritisaku Baumanove kapsule.

K_f

Pošto je ova konstanta merenje hidrauličke provodljivosti pomnožene sa površinom kapilare, gotovo je nemoguće fizički izmeriti. Međutim, ovo se može utvrditi eksperimentom. Metode određivanja GFR su ​​navedene u gornjem i donjem delu i iz koje jednačine je jasno da $K_{f}$ može naći deljenjem eksperimentalnog sa neto filtracionim pritiskom:

$K_{f}={\frac {\textrm {GFR}}{\text{Net Filt. Pressure}}}={\frac {\textrm {GFR}}{(P_{G}-P_{B}-\Pi _{G}+\Pi _{B})}}$

P_G

Hidrostatički pritisak unutar glomerularnih kapilara određen je razlikom pritiska između tečnosti koja ulazi neposredno iz aferentne arteriole i izlazi kroz eferentnu. Razlika pritiska je aproksimantna proizvodu ukupnog otpora dotične arteriole i protoka krvi kroz nju:

$P_{a}-P_{G}=R_{a}\times Q_{a}$

$P_{G}-P_{e}=R_{e}\times Q_{e}$

gde je:

• $P_{a}$ = pritisak u uzlaznoj arterioli
• $P_{G}$ = hidrostatski pritisak u glomerularnim kapilarima
• $P_{e}$ = pritisak u silaznoj arterioli
• $R_{a}$ = razlika otpornosti uzlazne arteriole r
• $R_{e}$ =otpornost silazne arteriole
• $Q_{a}$ = fluks izlazne arteriole
• And, $Q_{e}$ =fluks silazne arteriole

P_B

Pritisak Baumanove kapsule i proksimalnom tubulu može se odrediti razlikom između Baumanove kapsule i pritiska u opadajućem tubulu:

$P_{B}-P_{d}=R_{d}\times (Q_{a}-Q_{e})$

gde je:

• $P_{d}$ = pritisak u silaznom tubulu;
• $R_{d}$ = otpornost silaznog tubula.

P_G

Krvna plazma sadrži mnogo proteina, koji deluju prema unutrašnjoj sili zvanoj osmotski pritisak na vodu u hipotoničnim rastvorima preko membrane, ili u Baumanovoj kapsuli. Pošto proteini plazme skoro da nisu u stanju da napuste glomerularne kapilare, ovaj onkotski pritisak je jednostavno definisan zakonom idealnog gasa:

$\Pi _{G}=RTc$

gde je:

• R = univerzalna gasna konstanta;
• T = temperatura;
• c =koncentracija proteina u plazmi u mol/L (napomena: rastvorene supstance mogu slobodno da difunduju kroz glomerularnu kapsulu).

∏_B

Ova vrednost se skoro uvek uzima kao nula, jer ne bi trebalo da bude proteina u Baumanovoj kapsuli u zdravom nefronu.

Klirens i frakcija filtracije

Frakcija filtracije

Frakcija filtracije je količina plazme koja se zapravo filtrira kroz bubreg. Ovo se može definisati pomoću jednačine:

FF=GFR/RPF

• FF je frakcija filtracije
• GFR je brzina glomerularne filtracije
• RPF je bubrežni protok plazme

Normalni ljudski FF je 20%.

Klirens bubrega

C_x=(U_x)V/P_x

• C_xje klirens X (bično u jedinicama mL/min).
• U_x je koncentracija H u mokraći
• P_x je koncentracija H u plazmi
• V je brzina protoka mokraće.

Spoljašnje veze

Molimo Vas, obratite pažnju na važno upozorenje u vezi sa temama iz oblasti medicine (zdravlja).