Транспорт мочевины в почках: что такое скорость клубочковой фильтрации?

Мочевина, креатинин, клиренс креатинина

Измерение концентрации мочевины и креатинина в сыворотке или плазме крови включено в большинство обычно выполняемых биохимических анализов. Оба теста используются для оценки функции почек. Клиренс креатинина не входит в перечень рутинных анализов, но он также оценивает функцию почек. Для определения клиренса креатинина измеряют его концентрацию в суточной порции мочи и концентрацию в плазме крови.

НОРМАЛЬНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ

Что такое мочевина и креатинин?

В ходе нормального клеточного метаболизма и аминокислот образуется аммиак (NH₃). Этот токсический побочный продукт метаболизма транспортируется кровью в печень, где обезвреживается, превращаясь в мочевину в ферментативном процессе, называемом циклом мочевины (рис. 5.1).

Мочевина как таковая не несет метаболической функции. Как вторичный метаболит она должна элиминироваться из организма. Синтезируясь в печени, она переносится с кровью в почки, откуда выводится с мочой.

Креатинин играет подобную роль. Как и мочевина, он является побочным продуктом обмена веществ. Синтезируется он в основном в мышцах — высвобождается из сокращающихся миоцитов и транспортируется в почки, откуда экскретируется вместе с мочевиной в составе мочи. Если способность почек выводить мочевину и креатинин нарушается, они начинают накапливаться в крови — сывороточные концентрации обоих метаболитов возрастают.

Рис. 5.1. Образование и дальнейшая судьба мочевины

Транспорт мочевины в почках: что такое скорость клубочковой фильтрации?

Почки являются сложным и совершенным фильтром для крови, который освобождает организм от нежелательных метаболических продуктов (в том числе креатинина и мочевины) вместе с излишками других веществ. Моча — продукт почечной фильтрации — представляет собой водный раствор этих нежелательных продуктов. Благодаря своей способности изменять объем и состав мочи, почки играют большую роль в поддержании постоянства плазмы крови и интерстициальной жидкости, окружающей клетки организма. Такое постоянство внутренней среды является необходимым условием для нормального функционирования клеток. От этого зависит жизнь.

Рис. 5.2. Нефрон — функциональная единица почки

Функциональная единица почки — нефрон (рис. 5.2), который состоит из клубочка и почечных канальцев.
В каждой почке содержится около 1 млн нефронов. Образование мочи начинается в клубочках, через которые кровь проходит со скоростью 1,25 л/мин. Гидродинамическое давление фильтрации внутри капиллярной сети позволяет воде и другим веществам с низкой или средней массой молекул (включая мочевину и креатинин) проходит из крови в боуменову капсулу. Образующийся т. н. клубочковый фильтрат представляет собой по сути дела плазму, освобожденную от белков (белки и клетки крови слишком велики для того, чтобы пройти через почечный фильтр).

Скорость, с которой образуется этот фильтрат, называется скоростью клубочковой фильтрации (СКФ). У здорового человека она составляет в среднем 125 мл/мин (180 л в день). Если бы не существовало способов реабсорбции продуктов из клубочкового фильтрата, то за несколько часов организм потерял бы весь объем крови. На самом же деле состав и объем клубочкового фильтрата значительно видоизменяется при прохождении через канальцевый аппарат. Около 99% профильтрованных клубочками воды и эссенциальных компонентов крови (например, электролитов, аминокислот, глюкозы и т. п.) реабсорбируются обратно в кровь. Почки способны также секретировать некоторые вещества из крови в канальцы в ходе конечного этапа регуляции состава мочи. Точное количество реабсорбируемой воды и нутриентов зависит от метаболических требований организма в данный момент времени, но моча — конечный продукт фильтрации, канальцевой реабсорбции и секреции — образуется со скоростью примерно 1 мл/мин, т. е. 1,5 л в день.