肾脏是调节体液的重要器官,它担负着保留体内所需物质,排泄代谢废物,维持水、电解质平衡以及细胞内外渗透压平衡,以保证机体的内环境相对恒定的作用。然而,肾脏也是最易受损的内脏器官之一。最常见的原因是休克、低血容量、低氧血症或心功能不全所致的绝对或相对的有效循环不足,在此情况下,血液重新分配优先供心、脑等更重要的脏器,结果导致肾脏缺血性损伤;其次是各种有毒的物质对肾脏的直接损伤,较严重的情况是发生在合并有大块肌肉组织坏死的挤压综合征;由血型不合所致的急性溶血性肾损伤已不多见,但多种人工合成药物造成的肾中毒却急剧增加。肾功能检查在临床上占重要地位,它是估计肾疾病严重性及其预后不可缺少的方法。肾功能检查的目的是了解肾损害程度,借以制定治疗方案;复查肾功能、观察其动态变化,估计预后。
一、肾小球功能监测
肾小球的滤过功能主要指标是肾小球滤过率。正常成年人每分钟流经肾的血液量为1 200~1 400ml,其中血浆量为600~800ml,有20%的血浆经肾小球滤过,产生的滤过液为120~140ml/min。单位时间内(min)经肾小球滤出的血浆的毫升数,称肾小球滤过率。为测定肾小球滤过率,临床上设计了各种物质的血浆清除率(clearance)试验。肾清除率是指肾在单位时间内(min),能将若干毫升血浆中所含的某物质全部加以清除,其结果以毫升/分表示,计算公式为18-1:
即:
(18-1)
C为清除率(ml/min);U为尿中某物质的浓度(mg/100ml);V为每分钟尿内排出某物质的总量(ml/min);P为血浆中某物质的浓度(mg/100ml)。用清除率来表示肾小球滤过功能,其测定值的作用要比单纯测定某物质从尿中排出的绝对量更好,因后者与血浓度有关,而清除率能更好地反映肾脏的排泄功能(净化血液的程度)。
(一)肾小球滤过率(glomevular filtration rate,GFR)测定
1.菊粉清除率测定
(1)原理:菊粉是由果糖构成的一种多糖体,静脉注射后,不被机体分解、结合、利用和破坏,因其相对分子质量较小,可自由地通过肾小球,既不被肾小管排泄,也不被重吸收,故能准确地反应肾小球滤过率。
(2)方法:试验时,病人保持空腹和静卧状态;晨7时饮500ml温开水,留置导尿管,使尿液不断流出;7时30分取10ml尿量和4ml静脉血作为空白对照,接着静脉输入溶于150ml生理盐水的菊粉5g,溶液需加温至37℃,在15min内滴完,然后再以菊粉5g溶于400ml温生理盐水进行维持输液,以4ml/min的速度滴注;8时30分将导尿管夹住;8时50分取静脉血4ml,随后放空膀胱,测定尿量,用20ml温水冲洗膀胱,并注入20ml空气,使膀胱内的液体排尽,将冲洗液加入尿液标本内,充分混匀后取出10ml尿液进行菊粉含量测定;9时10分第1次重复取血和尿标本,9时30分第2次重复取血和尿的标本;测定血与尿标本测定中菊粉的含量,按公式18-2、18-3进行计算:
(18-2)
(18-3)
(3)参考值:2
(4)临床意义:急性肾小球肾炎、慢性肾功能不全、心功能不全时其清除率显著降低;慢性肾小球肾炎、肾动脉硬化、高血压晚期等均有不同程度的降低;肾盂肾炎可稍有降低。由于本法操作步骤较复杂,既需要持续静脉滴注菊粉和多次抽血,又需置导尿管,因而不够方便;同时菊粉有时可引起发热反应,故目前临床上仅用于实验研究工作。
2.尿素清除率测定 血液中的尿素通过肾脏时,经肾小球滤过而进入肾小管,大部分排出体外,小部分经肾小管又重新吸收回血。在同一时间内测定血中尿素含量和1h尿中尿素的排出量,计算出每分钟由肾所清除的尿素相当于多少毫升血液中尿素被完全消除。正常参考值为40~65ml/min,低于60%时,表示肾功能开始损害;低于50%表示损害已较明显;低于10%则表示有严重损害。但是,尿素代谢过程中的某些因素限制了它用于评价GFR的标志。尿素氮在肝内由蛋白质及氨代谢合成,它与肌酐不同,肌酐的产生较稳定,尿素的合成多变;它受进食蛋白质的影响,受肝脏实质病变之影响。尿素又可被肾小管回吸收,故不能作为一个非常基本的GFR的指标。尿素的再吸收与利尿情况有关,在抗利尿剂使用或钠再吸收旺盛(例如充血性心力衰竭时),接近70%已滤过的尿素可被再吸收,此时尿素清除率不能作为GFR的标志,但是在严重肾功能衰竭时尿素清除率仍可作为GFR的标志。
3.内生肌酐清除率测定
(1)原理:内生肌酐为肌酸代谢产生,其浓度相当稳定。受试前病人必须无肌酐饮食2~3d,以排除体内外源性肌酐。一般情况下,内生肌酐绝大部分经肾小球滤过,而肾小管对其不吸收,亦很少排泄,故单位时间内,把若干毫升血浆中的内生肌酐全部清除去,称为内生肌酐清除率(endogenous cretitine clearance)。由于只需1次抽血及留尿标本,不需静脉注射,常代替菊粉清除率而被临床广泛应用。
(2)方法:病人连续进低蛋白饮食3d,每日蛋白质应少于40g并禁食肉类,避免剧烈运动;于第4天晨8时将尿排净丢弃,然后收集24h尿液,在留尿24h的任何时间内抽2~3ml抗凝血与尿同时送检;测定尿及血浆中肌酐的浓度,并测定24h尿量;应用公式18-4~18-7计算出24h的内生肌酐清除率:
(18-4)
由于肾体积大小不一样,所以生理功能有差异,必需按体表面积矫正:
(18-5)
实际体表面积=0.006×身高(cm)+0.0128×体重(kg)-0.152 (18-6)
因在严格控制条件下,尿中肌酐排泄量相当稳定,故可将内生肌酐清除率,简化为4h留尿法:即于试验日凌晨3时排尿弃去,饮水400ml,20min后排尿弃去,准确收集4h尿液并取抗凝血,测定尿中和血中肌酐含量,计算出每分钟的尿量,按下列公式计算清除率。
每分钟肌酐清除率=尿中肌酐×每分钟尿量(ml) (18-7)
(二)血清尿素氮、肌酐和尿酸的测定
1.血清尿素氮 血中非蛋白氮(non-protein nitrogen,NPN)系指血中蛋白质以外的含氮化合物如尿素氮、氨基酸、尿素、肌酐、嘌呤、胆红素及氨的含量,其中任何一项含量变动对血NPN均有影响,故NPN升高不一定是肾功能排泄的障碍。NPN中尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)占50%,在肾功能不全时,BUN增加比NPN快而明显,可占NPN的80%~90%,其主要是经肾小球滤过而随尿排出。当肾实质受损害时,GFR降低,致使血中浓度增加,因此BUN反映肾小球滤过功能较NPN敏感。但BUN作为反映GFR的指标有其局限性(见前述),应予以重视。血尿素氮正常值:3.2~7.0mmol/L,肾脏轻度受损时,BUN可无变化;当其高于正常时,说明有效单位的60%~70%已受损害。因此,BUN不能作为肾脏疾病的早期功能测定指标。临床意义:①对肾功能不全,尤其是尿毒症的诊断有特殊价值,其增加的程度与肾功能的损害程度成正比,故对病情的观察和预后的估计有重要意义;②肾前和肾后性因素引起尿量显著减少或尿闭时可引起血中尿素氮及肌酐增高;③体内蛋白质分解过盛时也可引起增高。
2.血清肌酐的测定 血中的肌酐(creatinine)由外源性和内生性两类组成。机体每20g肌肉每天代谢产生1mg肌酐,如身体肌肉容积没有明显改变,每天肌酐的生成量则是相当稳定的。血中肌酐主要由肾小球滤过排出体外,而肾小管基本上不吸收且分泌也较少。在外源性肌酐摄入量稳定的情况下,其血中的浓度取决于肾小球滤过能力。但由于肾脏的储备力和代偿力很大,故在肾小球受损的早期或轻度损害时,血中浓度可正常;当血中浓度明显增高时,常表示肾脏功能已严重受损。正常值:88~177μmol/L。当患者发生肾功能障碍,早期时GFR减少较多,而血清肌酐则升高不显著;肾病晚期GFR明显降低时,血清肌酐亦随之上升。
3.血清尿酸的测定 尿酸是机体内嘌呤代谢的最终产物,血清的尿酸一部分与白蛋白结合而存在,其余部分以游离形式存在。尿酸除一小部分由肝分解破坏外,大部分经肾排出,在肾的排泄过程中,全部尿酸由肾小球滤过,如肾功能受损,含氮代谢产物中以尿酸更易潴留于血中,致使含量增高。正常肾功能使肌酐浓缩100倍,尿酸浓缩80倍,故从肾排泄肌酐较易,而排出尿酸较难。肾病变早期时,血中尿酸浓度首先增高,因而有助于早期诊断。正常值:成年血清尿酸男性150~420μmol/L;女性90~360μmol/L。临床意义:血中尿酸增高见于:①肾疾病,急性或慢性肾炎血清尿酸含量都可明显增高,且增高较尿素氮、肌酐等更明显,出现也较早;②痛风,此病系核蛋白及嘌呤代谢失调所致;③子痫;④白血病与肿瘤等。
二、肾小管功能监测
1.浓缩稀释试验 肾浓缩和稀释尿液功能主要在远曲小管和集合管进行。当肾病变时,远曲小管和集合管受损,对水、钠、氯重吸收发生改变,髓质部的渗透压梯度遭到破坏,影响尿的浓缩和稀释功能,因此浓缩稀释试验是测定远曲小管功能的敏感指标,临床上常用的试验有3h尿相对密度试验、昼夜尿相对密度试验。
(1)3h尿相对密度试验:病人按正常饮食和活动,上午8时排尿弃去,此后每隔3h留尿1次,直至次晨8时止,共留尿8次,分装8个容器中,分别测定尿量及相对密度。正常时白天排尿量应占全日尿量的2/3~3/4,其中必有1次尿相对密度试验大于1.025或少于1.003。若未达到则为肾功能受损。
(2)昼夜尿比重试验(mosenthal test):方法:①试验日正常进食,每餐含水量限500~600ml;②上午8时排尿弃去,8时至20时,每隔2h留尿1次,共6次(为昼尿量),自晚20时至次日8时收集全部尿量,共7个尿标本。分别测定尿量和比重。临床意义:正常人24h尿量为1 000~2 000ml;昼尿量与夜尿量之比为3∶1~4∶1;12h夜尿量不应超过750ml;尿液最高相对密度应在1.020以上,最高与最低尿相对密度之差不应少于0.009。夜尿量>750ml,为肾功能受损早期表现。应注意尿比重一般以15℃为准,每增减3℃,比重相应加减0.001;尿内含10g/L蛋白质或2.7g/L葡萄糖,比重也应减去0.003或0.001。
2.尿液渗量、血浆渗量测定 渗量(osmole)代表溶液中一种或多种溶质颗粒的总数量,而与颗粒的种类及性质无关。因此,只要溶液的渗量相同,无论其成分如何,都具有相同的渗透压。尿渗量多指尿内全部溶质的颗粒总数量而言,它可反映溶质和水的相对排泄速度。尿相对密度和尿渗量都能反映尿中溶质的含量,但前者易受溶质颗粒大小和性质的影响,如蛋白质、糖均可使尿相对密度增高,而后者则与溶质颗粒的数量有关,不受蛋白质、糖等大分子结构的影响,故测定尿渗量更能切合实际的反映肾小管浓缩和稀释功能。
(1)晨尿渗透压(Uosm)测定:试验前1d正常进食,留取晨间第1次尿液,以测定渗透压。正常人晨尿渗透压为700~1 500mmol/L;如<700mmol/L提示肾浓缩功能不全,并需进一步禁水进行12h尿渗透压测定。
(2)禁水12h尿渗透压测定:方法是晚18时后禁水、禁食,直至次日晨7时。次日晨6时排尿弃去,7时再排尿留于干净容器内并做渗透压测定。正常12h禁水,Uosm>800mmol/L,低于此值则为肾浓缩功能不全。正常尿液成人为600~1 000mmol/L,渗透压范围为275~305mOsm/L。尿液渗量/血浆渗量的比值为3∶1~4∶1。
(3)自由水清除率(CH2O)的测定:血、尿渗量比值常因少尿的存在而影响结果,目前自由水清除率是最理想的肾脏浓缩与稀释功能测定的指标:CH2O=尿量(ml/h)×(1-尿渗量/血滤量)。CH2O正常范围为-30~-100ml/h。CH2O越接近0,肾功能越差。-25~-30说明肾功能已开始有变化:-15~-25说明肾功能轻、中度损害。-15~0说明肾功能严重损害。正常人CH2O的正值代表肾脏的稀释功能;负值代表肾脏的浓缩功能。若某一患者尿少,而CH2O并不出现负值,提示该尿为肾损害所致;相反,若少尿同时CH2O为极高的负值,则提示少尿可能系血容量不足所致。
3.酚红排泄试验 酚红又名酚磺肽(phenolsulfonphthalein,PSP),是一种对人体无害的染料,经静脉注射后,大部分与血浆白蛋白结合,除20%为肝脏清除、经胆道排出外,其余则由肾脏排出。在肾脏的排除过程中,94%由近曲小管上皮细胞主动排泌,小部分不与白蛋白结合者可从肾小球滤过,尿中排出4%左右,2%通过胆汁到大肠由粪便排出。所以,尿中PSP的排出量,可作为判断近曲小管排泌功能的指标。但并非特异性检查方法,其排泌量很大程度受肾血流的影响,如休克、心功能不全、水肿等却可使酚红排泄量降低。试验方法为:空腹饮水300~400ml,20min后排尿弃之,并立即静脉注射0.6%酚红溶液1ml,酚红注射后于15、30、60、120min分别收集尿液1次(每次均需尽量排空膀胱),并分别测定其百分率,正常值见表18-1。
表18-1 PSP正常排泄值
临床上检查肾功能除上述方法外,尚有很多试验对疾病的诊断、观察病情、制定治疗方案及估计预后等有一定价值。在临床实际工作中可根据不同的情况选择具体的监测方法。
三、肾功能指标的综合运用
在临床工作中,各项指标往往综合运用以指导诊断和治疗(表18-2,18-3)。
表18-2 尿检鉴别诊断
注:钠排泄分数=尿血钠钠××血尿肌肌肝肝×100%;肾衰指数=尿
钠尿×肌血酐肌酐
表18-3 少尿的鉴别诊断
注:“*”表示由于抗利尿激素的作用;“+”表示由于肾灌注不良
上述指标中以钠排泄分数最敏感,阳性率高达98%;自由水清除率、尿渗量及尿钠排出量亦可高达90%~95%。各项指标均需在应用甘露醇及速尿前检测。
病例分析
【病例】 患者,女,38岁。胆囊手术后上腹部间歇性疼痛3年,加重1个月入院。实验室检查ALT 40U/L,白蛋白46.2g/L,A/G 1.3,血清总胆红素23.7μmol/L,直接胆红素10.6μmol/L。
1.试分析患者肝功能情况。
分析:实验室检查结果提示患者转氨酶达正常值上限,白蛋白为正常水平下限,白球比例倒置,血清总胆红素和直接胆红素均升高,提示患者有肝功能损害。
2.试估计患者血中间接胆红素含量是否正常?
分析:患者血中间接胆红素约为23.7-10.6=13.1(μmol/L),在正常范围内。
3.若想明确患者黄疸类型,是否还需要做其他检查?
分析:患者血胆红素增加,以直接胆红素增高为主,可基本排除溶血性黄疸,但是属肝细胞黄疸还是梗阻性黄疸,尚难确定。可做尿三胆检查,以及肝脏的其他检查以进一步确定其黄疸类型。
4.想定量评价肝功能,可做哪些检查?
分析:可行吲哚氰绿试验、色氨酸耐量试验、半乳糖耐量试验,以及利多卡因代谢物生成试验等。
5.若色氨酸耐量检查T(60)88μmol/L,F(60)8μmol/L,提示患者肝功能损害程度如何?
分析:提示肝功能为轻度损害。
6.肝脏活检提示患者有慢性肝实质损害,血脂检查结果会对患者预后估计有何意义?
分析:若血清胆固醇低,提示预后差。
思考与练习
1.反映胆汁代谢功能的指标有哪些?如何根据这些指标区别阻塞性黄疸、肝细胞性黄疸和溶血性黄疸?
2.内生肌酐清除率测定为什么可以反映肾小球功能?试阐述其机制。
3.反映肾脏浓缩稀释功能的指标有哪些?
4.某患者次日要做酚红排泄试验,作为护士,你该向患者作哪些解释说明?
5.肝功能的定量评价有哪些指标?
(单晓巍)
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