肾功能监测指标

时间：2024-05-11 理论教育版权反馈

【摘要】：1．尿量　肾灌注下降的患者排出的尿量减少，尿量监测是基于上述假设，而且是评价肾灌注是否充分的简易指标。但是，尿量是肾功能的间接指标，许多非肾脏因素可影响尿量。肾小球滤过功能是肾脏的重要功能之一，用肾小球滤过率表示。菊粉清除率可准确反映肾小球滤过功能，是测定GFR的金标准，但其操作复杂，需时长，需静脉滴注和多次采血，仅供在科学研究或评价其他方法时使用。

四、肾功能监测指标

(一)尿液分析

1．尿量　肾灌注下降的患者排出的尿量减少，尿量监测是基于上述假设，而且是评价肾灌注是否充分的简易指标。但是，尿量是肾功能的间接指标，许多非肾脏因素可影响尿量。尿量反映肾小球滤过、肾小管重吸收和尿路通畅的综合情况。尿量减少并不特异性地反映肾脏灌注不足。尿量正常也不能保证肾功能正常，肾上腺皮质功能低下或应用大剂量利尿剂时，尿量可无明显减少。非少尿性急性肾衰竭平均尿量在1000mL/d左右，易被漏诊或延误诊治。急性肾损伤时尿量变化迅速，需密切动态观察每小时尿量变化。

2．管型　在一定条件下，肾脏滤出的蛋白质以及细胞或碎片在肾小管(远曲)、集合管中凝固后，可形成圆柱形蛋白聚体而随尿液排出，称为管型。尿中出现多量管型表示肾实质有病理性变化，对于疾病的诊断有提示意义。

透明管型:为无色均匀的半透明圆柱体。27%的正常人尿中可有透明管型，在剧烈运动、肾脏受到刺激及乙醚麻醉时，尿内可见到此种管型，临床意义不大。

白细胞管型:管型内白细胞或脓球呈滚筒状排列者，提示有急、慢性肾盂肾炎存在，急性肾盂肾炎常同时伴细菌管型。白细胞管型也可见于非肾实质性感染性疾病，如链球菌感染性肾炎、膜增殖肾炎及活动性狼疮性肾炎。

红细胞管型:指管型内含有多个红细胞。当红细胞裂解成红棕色颗粒后，则称为血液管型。红细胞管型与血液管型均提示肾内出血，可见于急慢性肾小球肾炎、急性肾小管坏死、肾梗死、肾移植排异反应等。

肾小管上皮细胞管型:管型内肾小管上皮细胞规则排列者，提示来自肾小管同一部位，而呈不规则排列者提示来自肾小管不同部位，这些都表示肾小管受损。

颗粒管型:透明管型内含有颗粒，其量在管型的1/3以上者称为颗粒管型，一般分为细颗粒管型和粗颗粒管型。前者管型含有较多细小的稀疏颗粒，见于慢性肾小球肾炎或急性肾小球肾炎后期;后者颗粒粗大而浓密，见于慢性肾小球肾炎或药物、重金属中毒等所致肾小管损伤。

脂肪管型:管型内含有大量脂肪滴，常见于肾病综合征。

蜡状管型:外形宽大，色淡均匀，见于慢性肾炎晚期、肾淀粉样变、慢性肾衰竭。

细菌管型:指管型透明基质中含有大量细菌，多见于急性肾盂肾炎。

真菌管型:指管型中含有孢子、菌丝或假菌丝，并常可见到红细胞、白细胞或肾小管上皮细胞等，发现真菌管型可早期诊断为肾脏原发性及播散性真菌感染。

3．蛋白尿　蛋白尿是肾损伤的重要标识。每日尿蛋白量持续超过150mg称为蛋白尿。产生蛋白尿的原因很多，一般可分为以下几类:

肾小球性蛋白尿:系由于肾小球滤过膜损伤或通透性增高，致原尿中滤出的蛋白量超过了肾小管的重吸收能力所致的蛋白尿。各种原发性或继发性肾小球疾病均可使滤过膜屏障损伤，如滤过膜孔异常增大或断裂，即机械屏障受损，则血液中的大、小相对分子质量蛋白质不加选择地滤出，称为非选择性蛋白尿，尿液中常可出现大分子蛋白质如IgG、C₃甚至于巨球蛋白等。若病变仅损害肾小球滤膜的电荷屏障，使负电荷量减少，则仅有白蛋白的滤过增加，出现所谓选择性蛋白尿，尿液中出现以白蛋白为主的中分子蛋白质。

肾小管性蛋白尿:是由于肾小管重吸收功能受损，使原尿中的蛋白质不能充分被重吸收而致的蛋白尿，多为免疫球蛋白轻链、β₂－微球蛋白、淀粉酶等小相对分子质量蛋白质。

溢出性蛋白尿:由于血浆中某种异常小相对分子质量蛋白质产生过多，经肾小球滤过剧增，超过了肾小管的重吸收能力而产生的蛋白尿。如免疫球蛋白轻链、血红蛋白等。常见于多发性骨髓瘤的本－周氏蛋白尿、溶血性贫血的血红蛋白尿。

分泌性蛋白尿:肾小管炎症或药物刺激后分泌IgA或大分子Tamm－Horsfall蛋白等所致的蛋白尿。

组织性蛋白尿:为肾组织受到破坏后结构分解，胞质中的酶和蛋白质释出所致的蛋白尿，多为小分子蛋白质。

产生蛋白尿的原因较复杂，有时两种因素并存，则称混合性蛋白尿。在蛋白尿确立之前，需先分清是生理性还是病理性。前者包括功能性(即运动、发热或寒冷等引起的肾血流动力学改变而出现的短暂性蛋白尿)和体位性蛋白尿(由于站立或脊柱前凸而影响肾脏血流动力学，肾静脉循环障碍产生的蛋白尿，多见于体型瘦长的青年男性)。对持续性体位性蛋白尿应长期观察，以排除病理性蛋白尿的可能。生理性蛋白尿一般程度较轻，量多≤1g/ 24h，为发作性，祛除诱因后蛋白尿可迅速消失。

(二)肾小球滤过功能评价

肾小球滤过功能是肾脏的重要功能之一，用肾小球滤过率(glomerular filtration rate，GFR)表示。

GFR:单位时间内(min)经肾小球滤出的血浆液流量，是反映肾小球滤过功能的最客观指标(正常120～160mL/min)。由于GFR难以直接测得，临床上常通过测定各种物质的血浆清除率来计算肾小球滤过率或通过测定血清某些物质的浓度间接反映肾小球的滤过功能。

血浆清除率(clearance，C)指肾脏在单位时间(min)内能将多少毫升血浆中的某种物质完全清除出去，这个被完全清除了某种物质的血浆毫升数就称为该物质的血浆清除率(mL/ min)，C=U×V/P(U为尿浓度;V为尿流速率;P为血浆浓度)。由于尿生成是通过肾小球滤过及肾小管重吸收和分泌过程完成的，而血浆中不同物质在肾小管的重吸收和分泌是不同的，因此各种不同物质的清除率是不同的。

假如某种物质完全被肾小球自由滤过清除而无肾小管的分泌和重吸收，则这类物质的血浆清除率可以代表肾小球滤过率，即GFR=U×V/P，该物质的血浆浓度与GFR成反比，可间接反映GFR水平。

这种理想的物质也称为标记物，其应符合以下几个条件:①不与血浆蛋白结合，在肾小球可自由滤过;②在肾小管中不被合成或分解;③在肾小管中不被重吸收和分泌;④体内不能生产，不被破坏，也无生理功能;⑤能准确测定其在血浆和尿中浓度。

常用测定GFR的标记物可分为两大类:

内源性标记物:指体内存在的物质，如肌酐、尿素氮、中低相对分子质量蛋白质(β₂微球蛋白、胱抑素C)。

外源性标记物:①多糖类，如菊粉(inulin);②放射性核素标记物，如51Cr－EDTA、^99mTc－DTPA(^99mTc－二乙烯三胺五醋酸)、¹²⁵I或131I标记的泛影酸盐(diatrizoate)(泛影葡胺，hypaque);③非放射性标记的造影剂，如碘海醇(iohexol)(欧乃派克，omnipaque)。

1．外源性标记物评价GFR

(1)菊粉清除率　菊粉是32个果糖组成的多聚糖，相对分子质量5200，可从大丽菊等植物的块茎中提取。无毒，经静脉注入人体后不与血浆蛋白结合，可自由通过肾小球滤过膜，不被肾小管重吸收和分泌，是理想的GFR标志物。菊粉清除率可准确反映肾小球滤过功能，是测定GFR的金标准，但其操作复杂，需时长，需静脉滴注和多次采血，仅供在科学研究或评价其他方法时使用。

(2)放射性核素评价GFR　使用某些放射性核素标记的造影剂评价GFR比菊粉方便、易行，准确性较好，可被认为是临床工作中评价GFR的金标准。最初，人们使用51Cr－EDTA的清除来测定GFR，因它的清除与菊粉的清除很接近。后来发现，^99mTc－DTPA与51Cr－EDTA的清除相关性好，且更为经济，放射剂量低，故得到广泛应用。

(3)碘海醇清除率评价GFR　碘海醇静脉注射后与蛋白质结合率很低，在体内不参与任何代谢，经肾小球滤过，不被肾小管重吸收和排泌，24h内几乎100%从尿中排出，非常适合于作为一种GFR测定的标志物。碘海醇清除率(iohexol clearance，Cioh)与菊粉清除率相似。缺点是碘海醇价格比较昂贵，且需要特殊的仪器设备，临床常规应用受到限制。

2．内源性标记物评价GFR

(1)标准24h留尿法

收集24h全部尿液，测定血、尿肌酐浓度并计算肌酐清除率。

肌酐清除率(Ccr)(mL/min)=

为排除身高、体重的影响，可用1．73m²的标准体表面积，对接受检查者的体表面积进行校准，即GFR［mL/(min·1．73m²)］=Ccr×1．73m²/受检者体表面积(m²)

临床上用Ccr评价GFR避免了肌肉容积变化及肌酐肾外清除的影响。但是，肾小管对肌酐的排泌、留尿过程中血清肌酐的波动、血、尿肌酐的侧脸误差及留取尿标本不标准是影响肌酐清除率评价GFR可靠性的因素。

肾小管对肌酐的排泌可导致Ccr过高估计GFR。由于肾小管对肌酐的排泌在同一个体的不同时段以及不同个体间存在差异，我们不可能通过Ccr的变化来准确推测GFR的变化。

原则上肾脏肌酐清除率应为尿肌酐除以血清肌酐浓度－时间曲线下面积(留尿时间内)获得。但临床中均以尿肌酐除以单次血清肌酐浓度作为Ccr的结果，这是以血清肌酐浓度在留尿时间内恒定为前提的。但实际上血清肌酐在留尿的24h内是波动的，主要受饮食和运动的影响，因此，临床中使用单次血清肌酐浓度降低了Ccr的准确性。

血清肌酐的日间变异系数约为8%。肌酐清除率通过血、尿肌酐两个测量值计算，其变异系数应大于单独血清肌酐的变异系数。

尿液标本收集和测量不标准会影响尿肌酐的测量结果，进而影响Ccr的结果。研究表明，经过培训者由于留取尿标本不标准造成的Ccr变异为3%～14%，而未经培训者变异高达70%。另外，较高的温度和较低的pH值会促进尿中肌酸转变为肌酐。通过冰箱保存尿液或及时测量尿肌酐含量可解决以上问题。

尿量多会使Ccr测值偏高，高度水肿少尿测定的Ccr值偏低。Ccr受到尿流率的影响，正常肾功能人群中，尿流率在1mL/min时，Ccr所测值最大;肾功能受损人群中，当尿流率在1．5mL/min时，Ccr测值最大。

(2)西咪替丁改良法　为克服肾小管排泌对应用Ccr评价GFR的影响，可使用抑制肾小管排泌的药物西咪替丁。据文献报道，当GFR中度异常时［30～60mL/(min·1．73m²)］，Ccr通常高估GFR50%～100%。许多学者尝试使用西咪替丁抑制肾小管排泌后计算Ccr，从而使尿中肌酐完全来自肾小球滤过，使肌酐清除率能更可靠地反映肾小球滤过率，以提高其准确性。但在实际应用中，如果肾小管排泌未被完全阻断，使用西咪替丁后所得Ccr仍会高估GFR。

(3)公式推断法　由于测定Ccr需要留取尿液，尿液收集及测量不准确会造成Ccr结果的误差，应用经验公式通过血肌酐数值计算Ccr或GFR，不会受到留取尿液的影响，在评价GFR方面更为精确，更适用于少尿患者。

1976年，Cochcroft和Gault以Ccr为标准推导出了Cochcroft－Gault公式，该公式考虑到年龄和性别对结果的影响，但未考虑到相同年龄和性别个体间的差异，同一个体在不同时间内肌酐水平的差异、肾小管排泌、肌酐的肾外清除及肌酐测量误差等的影响。

肌酐清除率(mL/min)=

1999年，AndrewS．Levey等从MDRD(Modification of Diet in Renal Disease)研究中总结出了新的评价GFR的公式，该系列公式通过临床上易获得的GFR独立相关因素(血肌酐水平、年龄、性别、种族、血清尿素氮水平及血清白蛋白水平)计算GFR，被称为MDRD公式或Levey公式。该公式不仅避免了留尿的影响，而且精确性高于测量所得的Ccr以及Cochcroft－Gault公式计算的Ccr。

2000年，为临床应用更加方便，作者对MDRD方程进行了简化，仅包含血清肌酐、年龄、性别、种族4个变量，称为简化的MDRD方程。

MDRD方程来源于西方人群，且众多研究已证实人种是影响这种方程准确性的重要因素。为更准确地估计我国CKD患者的GFR，2006年，我国eGFR协作组发表了适合我国人群的估计公式。

肾小球滤过率(GFR)［mL/(min·1．73m²)］=186．3×血清肌酐(mg/dL)^－1．154×年龄－0．203×1．212(如果患者为黑人)/×0．742(如果患者为女性)

我国肾脏病工作者根据我国CKD人群特征对简化MDRD方程进行了改良，即用原始简化MDRD方程估计出GFR，再乘以1．233，即:GFR［mL/(min·1．73m²)］=186×血肌酐(mg/dL)^－1．154×年龄－0．203×［女性×0．742］×［中国×1．233］。该改良方程偏差较小，精确性和准确性均较好。尤为重要的是，该方程评估CKD患者早期肾功能改变有显著优势，过低估计GFR参考值的程度明显降低。改良MDRD方程操作简便，费用低廉，相关参数的数据获得相对容易，GFR的计算也可由计算机轻松完成，重复性好，临床易于应用。对临床CKD患者肾功能的准确评估、定期随诊GFR变化及大规模的人群筛查方面都具有很高的实用价值。

但由于改良MDRD方程在肾功能正常患者中也存在轻度过低估计GFR参考值的倾向，能否在未来的预测方程中添加新的预测变量，如CystatinC等以进一步改善GFR评估方程的准确性，还有待进一步研究。

3．血清肌酐　肌酐由肌肉中肌酸代谢产生，相对分子质量113Da，正常时产生量恒定，不与蛋白质结合，可自由经肾小球滤过，不被肾小管重吸收，仅仅在近端小管少量排泌。故肾脏肌酐清除率高于肾小球滤过率。肾小管对肌酐的排泌在同一个体不同时间段及不同个体间均存在差异，随着肾小球滤过功能下降，肾小管分泌肌酐量占尿肌酐排泄总量的比例逐渐升高，可达15%～60%。肾小管对肌酐的排泌可被西咪替丁、甲氧苄啶、乙胺嘧啶及氨苯砜抑制。另外，肌酐尚可经肠道细菌分解为二氧化碳和甲胺排出体外，肾功能正常时肠道排泄肌酐几乎为零，终末期肾衰时肠道排泄肌酐明显增多，可达肌酐生成量的2/3。

图2－6　肾小球滤过率与血清肌酐的关系

血肌酐浓度是反映肾小球滤过率的指标之一，肾功能下降时，血肌酐上升，但只有肾小球滤过率下降到正常的50%以下时，血肌酐浓度才明显升高(图2－6)。严重肾脏疾病患者约2/3肌酐从肾外排泄，且从尿中排泄的肌酐约60%来自于肾小管的排泌。所以，肌酐并不是反映GFR减少的早期敏感指标。肾脏功能下降的早期和晚期都不能直接应用血清肌酐来判断GFR的实际水平，否则会造成对GFR的过高估计。肌酐水平的动态变化在急性肾衰竭诊断中更有意义，肌酐在短时间内急剧增高往往提示急性肾功能障碍的发生。

肌酐受年龄、性别、肌肉量、饮食、肾小管分泌排泄、胃肠道分泌排泄等因素影响，不能真实反映GFR。

肌酐是骨骼肌蛋白分解产物，年长患者产生率低于年轻患者，女性低于男性。许多慢性疾病，体弱老年病人尽管肾浓缩能力和肾小球滤过率下降了，血肌酐仍在正常范围内。相反，许多有发生急性肾衰竭危险的危重患者因为高营养、败血症或创伤后代谢率高，高代谢率意味着更多含氮废物产生，需要高于平均的肾血流量和尿量排泄以保持正常血肌酐浓度。急性肾衰竭的患者，水肿可稀释肌酐浓度。

肌酐浓度升高临床上应排除下列情况:①肌肉疾病导致肌酐产生量增多;②某些因素使肾小管分泌肌酐减少，如西咪替丁、磺胺增效药TMP和螺内酯等;③一些因素干扰肌酐测定致肌酐假性升高，如果糖、葡萄糖、蛋白质、酮体、尿酸及头孢唑林等干扰Jaffe反应;血胆红素升高干扰自动测定仪检测结果。

4．血清尿素　尿素主要在肝脏生成，是蛋白质代谢产生的氨在肝脏经鸟氨酸循环生成的终产物，相对分子质量60Da，可自由经肾小球滤过，小部分被肾小管重吸收。

尿素生成量依赖于:①机体蛋白质摄入量;②某些因素促进蛋白质分解，如应激状态、高热、大面积烧伤、应用糖皮质激素;③机体蛋白质营养状态;④消化道出血;⑤肝功能受损时，尿素生成减少。

正常情况下，肾小管重吸收尿素氮约30%～40%，并排泌少量尿素氮，当脱水、血容量不足、心力衰竭时，肾血流量减少，肾小管重吸收功能增强，尿素氮重吸收增加，尿素氮浓度升高;尿路梗阻时集合管扩张变薄，对尿素重吸收增加，也可出现尿素氮明显升高，而血肌酐正常或轻度升高。

肾小球滤过率下降到正常的1/3以下时，血尿素氮浓度才明显升高。

联合肌酐和尿素氮共同评估肾功能比单个指标能提供更为有力的信息。肾功能正常时，尿素氮(μmol/L)与肌酐(μmol/L)比值为(10～15)∶1，若尿素氮、肌酐升高，且尿素氮/肌酐＞15∶1，提示肾前性氮质血症或肾后梗阻性氮质血症;若尿素氮、肌酐升高，且尿素氮/肌酐仍为(10～15)∶1，提示肾实质疾病引起的氮质血症。

5．血半胱氨酸蛋白酶抑制剂　半胱氨酸蛋白酶抑制剂(cystainC，CystC)是一种碱性非糖基化蛋白，人体几乎各种有核细胞都可表达、分泌。相对分子质量13000Da，可自由通过肾小球。其生成速度恒定，不受炎症、饮食、年龄、性别以及肌肉比重等非肾脏因素影响。肾脏是唯一清除循环中CystC的器官，CystC可经肾小球自由滤过，原尿中CystC几乎全部被近端小管上皮细胞摄取、分解，不再重返血液中，也不被肾小管上皮细胞分泌，尿中仅微量排出。故CystC是评价GFR较为理想的内源性标志物。由于CystC的体内过程特点，其血浆浓度与GFR的线性相关性显著好于血肌酐、尿素氮和其他内源性小分子蛋白。CystC检查较灵敏，轻度损伤时即可出现升高。故CystC对早期肾功能损害具有较高的诊断价值。

6．血β₂微球蛋白(β₂－MG)　是体内有核细胞产生的一种小分子蛋白，不和血浆蛋白结合，可自由通过肾小球滤过膜，在近端小管几乎全部被重吸收，在肾小管上皮细胞内分解破坏，仅微量自尿中排出。在体内生成速度恒定，不受年龄、性别、肌肉组织多少、饮食蛋白质量等影响。血β₂－MG升高，提示GFR降低，肾小球滤过功能受损。β₂－MG升高比血肌酐灵敏，在Ccr＜80mL/min时即可出现。炎症及肿瘤时也可致β₂－MG升高。

(三)肾小管功能评价

1．肾小管重吸收功能　肾小管上皮细胞具有强大的重吸收功能，对维持机体内环境的“自稳状态”起重要作用。当小管功能损伤时，尿电解质排泄异常。同步、动态监测血清K⁺、Na⁺、Cl^－、Ca²⁺、P³⁺浓度和24h尿电解质排泄量有助于评价肾小管功能。此外，机体血糖浓度、肾小球滤过率和肾小管重吸收能力间动态平衡是影响尿糖水平的三大因素。当近端小管重吸收障碍时，血糖正常而24h尿糖阳性，称为肾性糖尿。生理状况下，经肾小球滤出的氨基酸绝大多数由近端小管重吸收，在遗传性疾病或毒物、药物影响下，尿排泄异常而产生氨基酸尿。

(1)维生素结合蛋白(retinal binding protein，RBP)　为一单肽链蛋白质，相对分子质量21kD，在肝细胞中合成。经肾小球滤过的RBP大部分在近曲小管重吸收而分解，RBP尿排出量很少。其尿浓度升高提示近端小管重吸收能力下降，表明近端肾小管损伤。在酸性尿中RBP较β₂－MG稳定，故认为RBP较β₂－MG更容易发现近端肾小管损伤。

(2)尿α₁微球蛋白(α₁－mG)　主要由肝细胞产生，广泛存在于各种体液间。尿含量升高表明肾小管重吸收降低或功能障碍。α₁－MG较β₂－MG稳定性好，室温保存4天能保留86．4%的活性。尿中排出量高于β₂－MG，可减少测定误差，提高精确度，重复性好。

(3)尿β₂－MG　可自由从肾小球滤过，99．9%以胞饮形式被近端肾小管摄取，转运到溶酶体降解，故尿液排泄很少。近端小管上皮细胞是分解β₂－MG的唯一场所，故尿β₂－MG升高，提示近端小管受损。但需要排除合成增加的因素。Sethi发现应用氨基糖苷类抗生素后，在血肌酐增高前4～6d，可见尿β₂－MG增加2倍以上。β₂－MG受尿PH、温度及蛋白水解酶的影响，庆大霉素和细菌对其有降解作用，故应留新鲜尿液尽快检测。

2．肾小管浓缩稀释功能

(1)尿钠　在肾前性少尿情况下，肾小管功能健全，尿钠低于20mmol/L，而急性肾小管坏死时，尿钠常高于40mmol/L。尿钠的影响因素很多，包括肾单位的多样性、醛固酮分泌、抗利尿激素分泌、利尿治疗、静脉注射盐溶液、交感神经张力和潴钠状态(充血性心力衰竭、肝硬化)。利尿治疗抑制了肾小管的保钠作用，因此，尿钠高并不能说明肾小管功能丧失。但是，在利尿治疗中，如果尿钠低，则意味着存在严重肾前性损害因素。

关于尿钠诊断急性肾小管坏死和肾前性氮质血症的敏感性和特异性的报道显示，大约有一半的急性肾小管坏死能被检测出来。由于钠稳态生理的复杂性，应用尿钠来评价急性肾小管坏死和肾前性氮质血症是不可靠的。

(2)尿钠排泄分数　尿钠浓度与肾脏排水量有关。尿钠排泄分数FE_Na代表尿钠排泄量占肾小球滤过钠量的比例，与肾脏排水量无关。计算如下:

FE_Na=(Uvol×UNa×100%)/(GFR×PNa)

　　=(UNa×PCr×100%)/(UCr×PNa) UNa和PNa分别代表尿和血钠浓度，UCr和PCr分别代表尿和血肌酐浓度。

肾前性少尿时，肾小管无损伤，滤过钠减少，肾小管重吸收增加，FE_Na＜1;急性肾小管坏死时，肾小管重吸收钠障碍，尿钠排泄增加，FE_Na＞2。FE_Na是鉴别肾前性氮质血症和急性肾小管坏死的敏感指标之一。

(3)尿比重、尿渗透压　是评估尿液浓缩和稀释功能的指标。尿比重是同体积尿液与纯水的重量比。比重反映单位容积尿中溶质的治疗，既受溶质分子浓度影响，又受溶质相对分子质量影响。低灌注或肾前性氮质血症时尿比重可达1．030，反映了肾脏水钠潴留。急性肾小管坏死时尿浓缩功能丧失，尿比重1．010。很多物质可调节也可影响尿比重。如老年患者远端肾小管功能通常受损，而近端肾小管功能不受累，这些患者在低灌注时肾脏浓缩尿液的能力被削弱，所以尿比重不可靠。

尿中糖、蛋白质、矿物质、造影剂等都可使尿比重升高。因此，蛋白尿或糖尿时应测尿渗透压。

尿渗透压是反映单位容积尿中溶质分子和离子的颗粒数，其仅仅与溶质克分子浓度有关，不受溶质相对分子质量影响。尿糖10g/L可使尿渗透压升高60mOsm/(kg·H₂O)，蛋白对尿渗透压影响较小。禁水8h后晨尿渗透压应＞700～800mOsm/(kg·H₂O)。

尿比重和渗透压过低，反映远端肾小管浓缩功能障碍，见于多种肾小管间质改变，如重金属或氨基糖苷类抗生素引起肾毒性损伤，急性肾小管坏死。

急性肾小管坏死时肾脏不能产生浓缩尿，当渗透压低于350mOsm/(kg·H₂O)提示有急性肾小管坏死，当渗透压超过500mOsm/(kg·H₂O)认为存在肾前性氮质血症。

应用尿渗透压区分急性肾小管坏死和肾前性氮质血症，缺乏敏感性和特异性。当尿渗透压大于500mOsm/(kg·H₂O)时，诊断肾前性氮质血症的阳性率是60%～100%，低于350mOsm/(kg·H₂O)时，诊断急性肾小管坏死的阳性率是69%～95%。

(4)自由水清除率(free water clearance，CH₂O)　反映肾小管浓缩稀释功能。CH₂O指单位时间内从血浆中清除到尿中不含溶质的水量。正常情况下，排出的尿液均含有溶质且已被浓缩，CH₂O应为负值。正常参考值为－120～－25mL/min。

自由水清除率(CH₂O)试图通过区分溶质的肾清除率和自由水的肾清除率，来反映肾小管内尿浓缩和稀释的程度。溶质或渗透清除率(Cosm)计算如下:

Cosm=(Uosm×V)/Posm(mL/min)

Uosm为尿渗透浓度(mosm/kg)，Posm为血浆渗透浓度(mosm/kg)，V为尿流量(mL/ min)。

尿流量减去渗透清除率即为自由水清除率:

CH₂O=V－Cosm(mL/min)

当尿与血浆等渗时(Uosm=Posm)，渗透清除率(Cosm)与尿流量(V)相等，CH₂O=0。