سلامتی

شناخت عملکرد کلیه مطالعه کلیرانس برای مواد مختلف

شناخت عملکرد کلیه با روشهای مستقیم و غیر مستقیم امکان پذیر است، البته روشهای مستقیم نیازمند تجهیزات و مهارتهای خاص می باشد. از مفاهیم مهم در شناخت عملکرد کلیه مطالعه کلیرانس (از Clear به معنی پاک شدن) برای مواد مختلف مانند سدیم، پتاسیم، گلوکز، کراتینین، PAH، اسمولاریته و سایر مواد می باشد که به روش غیر مستقیم ما را به فهم بخش مهمی از کار کلیه ها نزدیک می کند. با توجه به اینکه انجام مراحل مختلف جمع آوری نمونه های خون وادرار و اندازه کیری پارامترهای مورد نیاز در محدوده زمانی کلاس عملی مقدور نبوده و از طرفی نیازمند مراجعه به آزمایشگاه می باشد لذا در طی یک جلسه کلاس عملی سعی می کنیم مفهوم کلیرانس را در قالب ذکر بعضی مفاهیم مرتبط با کلیرانس، فرمولها و حل چند مسئله ملموس تر و نزدیک به ذهن نمائیم. درک صحیح مفهوم کلیرانس علاوه بر تبیین فیزیولوژی کلیه در ارزیابی عملکرد کلیه در شرایط سلامت یا در سیر بیماریهای کلیوی حائز اهمیت بسیار است. در ضمن به صورت عملی تاثیر مصرف آب بر اسمولاریته (غلظت سدیم) ادرار نیز بر روی چند نفر داوطلب از دانشجویان بررسی می شود.

غلظت سدیم ادرار قبل و بعد از مصرف آب بوسیله دستگاه Flame Photometer اندازه گیری می شود تا تاثیر هیدراتاسیون بر غلظت ادرار تعیین گردد. درک مفهوم کلیرانس مواد به معنی شناخت نحوه رفتار و تعامل فرایندهای تصفیه ای نفرونهای کلیه (فیلتراسیون، بازجذب و ترشح) با مواد و اجزاء مختلف موجود در پلاسما است که وارد مسیر ادراری (لوله ادراری) می شوند. اساس و مبنای این مفهوم برقراری ارتباط بین دفع ادراری مواد (Excretion rate) از یک طرف و فرایندهای تصفیه ای مواد (فیلتراسیون، بازجذب و ترشح) از طرف دیگر در مسیر لوله ادراری (نفرون) می باشد.

با اندازه گیری میزان ادرار (V) و غلظت ادراری ماده (Ux)، مقدار دفع ادراری ماده از فرمول ذیل محاسبه می گردد: UxV1:

دفع ادراری ماده= دفع ادراری ماده پس از پشت سر گذاشته شدن مراحل فیلتراسیون، بازجذب و ترشح نشان دهنده حجمی از پلاسما است که از آن ماده پاک شده است، لذا با اندازه گیری غلظت پلاسمایی ماده (Px) و حجم پلاسما که در واحد زمان از آن ماده پاک شده (سرعت پاک شدن خون از ماده یا کلیرانس ماده یا Cx) می توان مقدار ورود ماده مورد نظر را به ادرار از فرمول ذیل محاسبه کرد: PxCx2: مقدار ورود ماده به ادرار= مقدار ورود ماده به ادرار برابر است با مقدار دفع ادراری ماده، بنابراین معادله ذیل قابل نوشتن است:

UxV = PxCx 3:

فرمول ۱= فرمول۲:

از معادله ۳ می توان حجم خونی که در واحد زمان از ماده مورد نظر پاک می شود را محاسبه نمود: UxV = PxCx

( Cx = UxV/Px )

مثال۱- کلیرانس کراتی نین (Ccrt): کلیرانس کراتی نین (Ccrt) برابر است با حجمی از پلاسما که در واحد زمان از ماده کراتی نین پاک می شود. غلظت ادراری کراتی نین (Ucrt)، میزان ادرار (V) و غلظت پلاسمایی کراتی نین (Pcrt) را اندازه می گیریم: Pcrt = 1mg/ml V = 1ml/min = 1440 ml/day Ucrt =125mg/ml حال کلیرانس کراتی نین را محاسبه می کنیم:

Ccrt = Ucrt V/ Pcrt = 125 x 1/1 = 125ml/min یعنی در هر دقیقه ۱۲۵ میلی لیتر پلاسما از کراتی نین پاک می شود. با توجه به اینکه کراتی نین بسیار شبیه به اینولین عمل می کند یعنی راه ورودش به ادرار تنها از طریق فیلتراسیون بوده ضمن اینکه در مسیر ادراری دستخوش فرایندهای بازجذب یا ترشح نمی شود لذا حجمی از پلاسما که در واحد زمان از این مواد پاک می شود (کلیرانس اینولین و کلیرانس کراتی نین) برابر حجمی از پلاسما است که در واحد زمان به داخل لوله ادراری فیلتره می شود که همان میزان فیلتراسیون گلومرولی (Glomerular Filtration Rate = GFR) است. بنابراین Ccrt = GFR = 125ml/min

با داشتن GFR مقدار فیلتره شده از هر ماده به داخل مسیر ادراری در واحد زمان (بار فیلتراسیون از هر ماده یا Filtered Loadx) قابل محاسبه است:

Filtered Loadx = GFR x Px با توجه به اینکه کراتی نین راه ورودش به ادرار تنها از طریق فیلتراسیون بوده ضمن اینکه در مسیر ادراری دستخوش فرایندهای بازجذب یا ترشح نمی شود لذا مقدار دفع ادراری آن برابر مقدار فیلتره شده آن می باشد: Ucrt V = GFR x Pcrt ( 125 x1 = 125 x1 = 125mg/min یعنی ۱۲۵ میلی گرم کراتی نین در هر دقیقه وارد مسیر ادراری (نفرون) شده که تمامی آن محکوم به دفع از طریق ادرار است.

مثال۲- کلیرانس گلوکز (CGlc): کلیرانس گلوکز (CGlc) برابر است با حجمی از پلاسما که در واحد زمان از ماده گلوکز پاک شده است. غلظت ادراری گلوکز (UGlc)، میزان ادرار (V) و غلظت پلاسمایی گلوکز (PGlc) را اندازه می گیریم: PGlc = 100mg/dl = 1mg/ml = 1gr/L V = 1ml/min = 1440 ml/day UGlc = 0 حال کلیرانس گلوکز را محاسبه می کنیم:

CGlc = UGlc V/PGlc = 0 یعنی هیچ حجمی از پلاسما از گلوکز پاک نمی شود. برای روشن تر شدن بحث، مقدار گلوکز فیلتره شده به داخل لوله ادراری را محاسبه می کنیم:

Filtered LoadGlc=GFR x PGlc( GFR = 125ml/min= 180L/day, PGlc = 1mg/ml= 1gr/L( Filtered LoadGlc=125 x 1 =125 mg/min or =180 x 1= 180gr/day با این محاسبه مشخص می شود که در هر دقیقه ۱۲۵ میلی گرم و در روز ۱۸۰ گرم گلوکز فیلتره و وارد مسیر ادراری می شود لیکن دفع ادراری گلوکز و کلیرانس گلوکز صفر می باشد. این مقایسه نشان دهنده این موضوع است که تمامی گلوکز فیلتره شده به داخل مسیر ادراری بازجذب شده و به خون برمی گردد.

مثال۳- کلیرانس (PAH (CPAH: کلیرانس پاراآمینوهیپوریک اسید (para-aminohippuric acid or PAH) (CPAH) برابر است با حجمی از پلاسما که در واحد زمان از ماده PAH پاک می شود. غلظت ادراری PAH (UPAH)، میزان ادرار (V) و غلظت پلاسمایی (PAH (PPAH را اندازه می گیریم:

PPAH= 0.01mg/ml V= 1ml/min UPAH= 5.85mg/ml حالا کلیرانس PAH را محاسبه می کنیم:

CPAH= UPAH x V/PPAH= 5.85 x 1 / 0.01= 585ml/min یعنی در هر دقیقه ۵۸۵ میلی لیتر پلاسما از PAH پاک می شود. با توجه به اینکه تمام حجم خونی که وارد کلیه می شود هنگام ترک کلیه از طریق ورید کلیوی تقریبا از PAH پاک می شود، لذا کلیرانس PAH یا حجمی از پلاسما که در واحد زمان از PAH پاک می شود تقریبا برابر با جریان پلاسمایی کلیه (RPF) است.

از آنجایی که میزان پاک شدن پلاسما از PAH برابر ۹۰% یا ۹/. (Extraction Ratio) می باشد به عدد بدست آمده از محاسبه کلیرانس PAH جریان پلاسمایی موثر کلیه (ERPF) گفته می شود. بنابراین CPAH= ERPF= 585ml/min کل جریان پلاسمایی کلیه (TRPF or RPF) به نحو ذیل محاسبه می گردد:

TRPF or RPF= ERPF/0.9= 585/0.9= 650ml/min

اگر پلاسما ۵۵% و هماتوکریت ۴۵% خون باشد، کل جریان خون کلیه (RBF) به روش ذیل قابل محاسبه است: RBF= RPF/1-Hct= 650/1-0.45= 1182ml/min

مثال۴- کلیرانس اسمولاریته (COsm): کلیرانس اسمولاریته (COsm) برابر است با حجمی از پلاسما که در واحد زمان از اسمولاریته پاک می شود.

با عنایت به اینکه در شرایط نرمال فیزیولوژیک اسمولاریته پلاسما ثابت بوده و تغییر قابل توجهی نمی کند، میزان پاک شدگی پلاسما از اسمولاریته (COsm) بستگی به میزان دفع اجزاء اسمزی در ادرار دارد که خود تابعی از میزان ادرار (V) و غلظت اجزاء اسمزی ادرار (اسمولاریته ادرار یا UOsm) می باشد. اسمولاریته و میزان ادرار در شرایط مختلف، تحت تاثیر میزان مصرف مایعات و خوراکی ها و انواع آن قابل تغییر می باشد. اسمولاریته ادرار (UOsm)، میزان ادرار (V) و اسمولاریته پلاسما (POsm) را اندازه می گیریم: اسمولاریته پلاسما در شرایط فیزیولوژیک ثابت و حدود ۳۰۰mOsm/L می باشد،

لیکن برای میزان ادرار و اسمولاریته ادرار چند حالت زیر را طرح می کنیم:

الف- وضعیت نرمال: در شرایط معمول یک فرد نرمال روزانه معمولا حدود ۲ لیتر آب مصرف نموده و حجم ادرارش تقریبا ۱/۵ لیتر می باشد. ضمنا میزان اسمولاریته افزوده به محیط داخلی بدن ثانوی به مصرف مواد مختلف و متابولیسم حدود ۶۰۰ میلی اسمول در روز بوده که بدن باید از آن رهایی یابد تا ثبات محیط داخلی (هموستاز) برقرار باشد. در این وضعیت: V= 1.5 L/day UOsm= 400 mOsm/L POsm= 300 mOsm/L کلیرانس اسمولاریته را محاسبه می کنیم:

COsm= UOsm x V/POsm= 400 x 1.5/300= 2L/day یعنی در این فرد با شرایط فوق الذکر روزانه ۲ لیتر از پلاسما از اسمولاریته پاک می شود که برابر ۶۰۰ میلی اسمول (۳۰۰ x 2) می شود. این میزان اسمولاریته برابر با اسمولاریته افزوده به محیط داخلی بدن است. کلیه در چنین شرایطی روزانه با دفع ۱/۵ لیتر ادرار دارای اسمولاریته ۴۰۰ میلی اسمول در هر لیتر این وظیفه را با دقت و زیبایی انجام می دهد.

ب- شرایط پرنوشی: فردی که مقدار زیادی آب مصرف می کند در شرایط نرمال فیزیولوژیک ادرار حجیم و رقیق دفع می کند. هر وضعیتی که فرد از نظر مصرف مواد و آب داشته باشد در شرایط نرمال فیزیولوژیک اسمولاریته پلاسما در محدوده نرمال فیزیولوژیک ثابت می ماند. در این وضعیت به عنوان نمونه:

V= 12 L/day UOsm= 50 mOsm/L POsm= 300mOsm/L کلیرانس اسمولاریته را محاسبه می کنیم:

COsm= UOsm x V/POsm= 50 x 12/300= 2L/day یعنی در این فرد با شرایط فوق الذکر روزانه ۲ لیتر از پلاسما از اسمولاریته پاک می شود که برابر ۶۰۰ میلی اسمول (۳۰۰ x 2) می شود. این میزان اسمولاریته برابر با اسمولاریته افزوده به محیط داخلی بدن است. به عبارت دیگر کلیه فردی با شرایط پر نوشی فقط بدن او را از آب اضافی رها می کند ولی الکترولیتهای بدن او را هدر نمی دهد که این موضوع منجر به دفع ادرار زیاد ولی رقیق با اسمولاریته پایین می شود.

ج- شرایط کم آبی: فردی که در شرایط کم آبی یا روزه داری قرار دارد در شرایط نرمال فیزیولوژیک ادرار کم حجم و غلیظ دفع می کند. اسمولاریته پلاسما در شرایط نرمال فیزیولوژیک تغییر چندانی نمی کند. در این وضعیت به عنوان نمونه:

V= 0.5 L/day UOsm= 1200 mOsm/L POsm= 300mOsm/L کلیرانس اسمولاریته را محاسبه می کنیم:

COsm= UOsm x V/POsm= 1200 x 0.5/300= 2L/day یعنی در این فرد با شرایط فوق الذکر روزانه ۲ لیتر از پلاسما از اسمولاریته پاک می شود که برابر ۶۰۰ میلی اسمول (۳۰۰ x 2) می شود. این میزان اسمولاریته برابر با اسمولاریته افزوده به محیط داخلی بدن است. به عبارت دیگر کلیه فردی با شرایط کم آبی از هدر دادن آب بدن جلوگیری نموده و اسمولاریته اضافی را با حداقل حجم ادرار از بدن دفع میکند. نتیجه این عمل کلیه دفع ادرار کم با غلظت (اسمولاریته) بالا است.

شرایط فوق الذکر روشن کننده این موضوع است که کلیه یک فرد سالم در وضعیت های متفاوت مصرف آب (هیدراتاسیون)، اسمولاریته اضافی بدن را در حجم های مختلف ادرار متناسب با میزان آب مصرفی و بر اساس نیاز بدن دفع می کند.

مثال۵- کلیرانس آب آزاد (CH2O): مفهوم کلیرانس آب آزاد برابر تعریف کلیرانس، حجمی از پلاسما است که فاقد اسمولاریته و بصورت آب آزاد وارد ادرار می شود. لیکن فرمول محاسبه کلیرانس آب آزاد با فرمول کلیرانس سایر مواد متفاوت بوده و به نحو ذیل قابل محاسبه است.

میزان ادرار (V) و کلیرانس اسمولاریته را اندازه می گیریم: CH2O= V – COsm در محاسبه کلیرانس آب آزاد، حالتهای ذیل محتمل است:

الف- میزان ادرار برابر کلیرانس اسمولاریته است، V = COsm ( CH2O = 0 در این حالت میزان دفع ادرار روزانه برابر حجمی از پلاسما است که از اسمولاریته پاک شده، مثلا ۲ لیتر پلاسما در روز، لذا اگر اسمولاریته هر لیتر پلاسما ۳۰۰ میلی اسمول باشد، روزانه ۶۰۰ میلی اسمول وارد ادرار گردیده و چون میزان ادرار هم ۲ لیتر در روز است می توان نتیجه گرفت که در چنین شرایطی فرد ادرار ایزواسمولار دفع می کند و اسمولاریته هر لیتر ادرار نیز برابر ۳۰۰ میلی اسمول می باشد.

ب- میزان ادرار بیش از کلیرانس اسمولاریته است، V ( COsm ( CH2O ( 0 or CH2O is Positive در این حالت میزان دفع ادرار روزانه بیش از حجمی از پلاسما است که از اسمولاریته پاک شده، مثلا ۲ لیتر پلاسما در روز، لذا اگر اسمولاریته هر لیتر پلاسما ۳۰۰ میلی اسمول باشد، روزانه ۶۰۰ میلی اسمول وارد ادرار گردیده و چون میزان ادرار بیش از ۲ لیتر در روز است، مثلا ۱۲ لیتر ادرار در روز، می توان نتیجه گرفت که در چنین شرایطی فرد ادرار هیپواسمولار دفع می کند و اسمولاریته هر لیتر ادرار برابر ۵۰ میلی اسمول (۶۰۰/۱۲=۵۰mOsm/L) می باشد.

ج- میزان ادرار کمتر از کلیرانس اسمولاریته است، V ( COsm ( CH2O( 0 or CH2O is Negative در این حالت میزان دفع ادرار روزانه گمتر از حجمی از پلاسما است که از اسمولاریته پاک شده، مثلا ۲ لیتر پلاسما در روز، لذا اگر اسمولاریته هر لیتر پلاسما ۳۰۰ میلی اسمول باشد، روزانه ۶۰۰ میلی اسمول وارد ادرار گردیده و چون میزان ادرار کمتر از ۲ لیتر در روز است، مثلا نیم لیتر ادرار در روز، می توان نتیجه گرفت که در چنین شرایطی فرد ادرار هیپراسمولار دفع می کند و اسمولاریته هر لیتر ادرار برابر ۱۲۰۰ میلی اسمول (۶۰۰/۰.۵=۱۲۰۰mOsm/L) می باشد.

با آرزوی توفیق برای شما

دکتر ابوالفضل خواجوی راد

مشاهده بیشتر
آزمون آنلان زیست

داریوش طاهری

✍ اولین نیستیم ولی امید است بهترین باشیم

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا