Одним из крупных открытий в физиологии почек за последние годы явилось выяснение механизмов концентрации мочи.
В свете современных представлений концентрирующий механизм почки существует как противоточная множительная система (Wirz и соавт., 1951, 1953, 1956, 1960; А. Г. Гинецинский, 1959, 1963; Schmidt-Nilsen, 1961; Gottschalk, 1964; Ю. В. Наточин, 1966).
Принцип работы этой системы достаточно полно изложен в доступной литературе (А. Г. Гинецинский, 1963; Б. Д. Кравчинский, 1963; Ю. В. Наточин, 1966). Мы лишь укажем на методы, характеризующие деятельность этой важной системы. Исследование концентрирующей функции почек имеет очень большое значение, ибо выделение осмотически концентрированной мочи является наиболее характерной чертой здоровой почки. При ряде патологических процессов эта функция поражается часто раньше других (Storey, 1951; Winberg, 1958; Miles, 1954; М. Г. Закс, 1964). Широко распространенные в клинической практике функциональные пробы Зимницкого и Фольгарда на разведение и концентрацию мочи с определением удельного веса мочи направлены на изучение этой стороны почечной деятельности. В нашей клинике Н. Т. Савченковой и Р. Б. Минкиным проведено сопоставление клинической ценности пробы Зимницкого и пробы на концентрацию по Фольгарду у одних и тех же больных с острым диффузным гломерулонефритом, хроническим диффузным гломерулонефритом и хроническим пиелонефритом, находящихся на диете с содержанием белка 0,8—1,0 г/кг веса и соли 1,5—2,0 г в сутки. Результаты обеих проб в большинстве случаев совпадают, поэтому пробу с сухоядением целесообразнее проводить у больных без признаков почечной недостаточности и с неизмененной пробой Зимницкого для возможного выявления скрытого нарушения концентрационной функции почек. В то же время проба с сухоядением полезна и для выявления степени почечной недостаточности, сам факт которой устанавливается пробой Зимницкого.
Вместо общепринятого определения удельного веса мочи Wirz (1951), Dustan, Corcoran (1955), А. Г. Гинецинский (1959, 1963), De Maio (1960), Wrong (1960) измерение концентрации плотных веществ считают возможным производить с помощью метода криоскопии. Сущность данного метода сводится к нахождению точки замерзания раствора (криоскопической точки) и сопоставлению ее с точкой замерзания дистиллированной воды. Поскольку при этом определяется осмотическая концентрация, то единицей измерения является миллиосмоль (mOsm) на литр H20. Определение осмотической концентрации, осмолярности производится в специальных приборах — осмометрах-криоскопах разной конструкции (при этом достаточно 1—2 капель исследуемой жидкости). Максимальная осмолярность мочи составляет 1330 mOsm/л, минимальная — 50 mOsm/л; осмолярность плазмы — около 300 mOsm/л (Becman, 1931; Wesson, 1952, — цит. по Б. Д. Кравчинскому, 1958; А. Г. Гинецинский и сотр., 1962).
В исследованиях наших сотрудников (Р. Б. Минкин, К. Ф. Султанова, Г. Г. Соловьева) осмолярность плазмы здоровых людей составила в среднем 317,3 ± 18,0 mOsm/л, мочи — от 50 до 1500 1500 mOsm/л. Исследование плазмы в пределах суток после ее получения не сопровождается значительными отклонениями от первоначально полученных значений (324,4 ± 21,9 mOsm/л), но уже к концу вторых суток эти отклонения оказываются весьма существенными (333,6 ± 28,0 mOsm/л). Мочу в отличие от плазмы можно исследовать и через двое суток после ее получения.
Для точной количественной характеристики осморегулирующей функции почек Smith (1956) предложил использовать формулы, основанные на принципе «очищения». Зная осмотическую концентрацию веществ в сыворотке и моче, можно вычислить осмолярный клиренс. 
, где Сosm — осмолярный клиренс (мл/мин); Uosm — концентрация осмотически активных веществ в моче (mOsm); Posm — концентрация осмотически активных веществ в сыворотке (mOsm); V — диурез за 1 мин. Если концентрация осмотически активных веществ в моче будет такой же, как и в сыворотке, то U/Posm = 1 и Cosm= V, т. е. почка не выполняет никакой работы по регуляции водного баланса организма. При гидропении осмотическая концентрация мочи резко возрастает и превосходит таковую сыворотки больше чем в три раза, т. е. U/Posm ≈ 4. Обратные явления наблюдаются в условиях гипергидратации, при водном диурезе, когда U/Posm < 1. Воду, выделяемую с мочой, условно можно разделить на две фракции: одна из них содержит растворенные вещества в той же концентрации, что и в сыворотке крови; другая представляет собой чистую, свободную от солей воду, которую называют осмотически свободной водой (СH2О). Эту часть воды можно определить количественно, используя следующую формулу: СH2О = V — Cosm или V = Cosm + СH2О. Определение СH2О позволяет характеризовать эффективность водовыделительной функции почек и способность почечных канальцев к выделению разведенной гипотонической мочи.
В условиях гидропении, при образовании гипертонической мочи вычисляют максимальную реабсорбцию осмотически свободной воды (ТmСH2О) · ТmСH2О = Cosm — V. Проба на разведение с вычислением СH2О производится с водной нагрузкой из расчета последней 20 мл/кг веса. Проба на концентрацию мочи и определение ТmСН2О — после лишения воды не менее чем на 12 ч или после введения питуитрина (5—10 ЕД). Проба с питуитрином позволяет выявить, обусловлено ли нарушение осморегулирующей функции почки ренальными или экстраренальными факторами. В исследованиях Miles и сотр. (1954), Epstein и сотр. (1957) показано, что осмолярность мочи после дегидратации была выше, чем после введения вазопрессина. Сопоставления изменений удельного веса мочи и осмолярности ее после гидропении, по данным Baldwin и сотр. (1955) и Schoen с сотр. (1959), показали частые несовпадения этих показателей, что авторы склонны объяснить разным влиянием осмотически активных веществ (натрий, мочевина) на осмолярность и удельный вес мочи. Концентрационная функция почек изменяется в течение суток, что, по мнению Miles и соавт. (1954), связано с суточным ритмом выделения эндогенного антидиуретического гормона. Максимальное концентрирование мочи отмечается в утренние часы (Linderaan, 1960). На механизм концентрирования мочи влияет возраст: у новорожденных и пожилых людей, как правило, концентрационная способность почек ниже, чем у молодых (до 30 лет), что объясняется либо несовершенством, либо изменением почечной гемодинамики и выделением солей (Lindeman, 1960; Nadvornikova, 1966). Почечная гемодинамика влияет на концентрационную способность почек. Так, усиление медуллярного кровотока снижает концентрацию плотных веществ в моче, видимо, за счет снижения гипертонически медуллярной зоны почки (Buchborn с соавт., 1963; Earley, 1965). Снижение клубочковой фильтрации также может уменьшить концентрацию мочи за счет уменьшения фильтрации солей (Levitt, 1959; Albrecht и сотр., 1961). Наблюдаемое снижение концентрации мочи при пирогенных реакциях Cohen и Goodman (1965) объясняют повреждением проницаемости дистальных канальцев по отношению к воде. Ограничение натрия, калия и белка в пище, а также щелочные нагрузки вызывают снижение концентрационной способности почек (Epstein, 1957; Manitius и соавт., 1962, Warner, Hollander, 1962; Kaitz, 1964; Merrill, 1965). При резком дефиците калия в организме наступает гипоизостенурия, устойчивая к вазопрессину (Relman, 1958).
Многочисленные наблюдения указывают, что при патологических состояниях почек раньше и в большей степени нарушается функция концентрирования, тогда как способность разведения длительно остается нормальной. Вот почему пробы на концентрацию в клинике имеют большее значение, чем на разведение.