Наиболее точную величину клубочковой фильтрации получают по тест-веществам, которые подвергаются экскреции только путем фильтрации. До недавнего времени таким веществом был полисахарид инулин, предложенный Smith (1932), Richards (1934) (цит. по Б. Д. Кравчинскому, 1958). Величина клубочковой фильтрации по инулину у здорового человека составляет 120—130 мл/мин. Сразу же следует оговориться, что это относится к ампулированному апирогенному инулину, который является чрезвычайно дефицитным. При использовании обычного инулина появляется необходимость стерилизации его, в результате которой, по данным Ferguson и соавт. (1950) и Bernard с сотр. (1955), могут образоваться негомогенные молекулы, которые экскретируются с различной скоростью. С другой стороны, образующиеся при стерилизации продукты распада инулина (например, фруктоза) могут подвергаться реабсорбции в канальцах, снижая, таким образом, величину клубочковой фильтрации. При введении инулина описан ряд случаев развития пирогенных реакций, которые могут менять почечную гемодинамику. Сам Smith (1941) отмечает, что при остром гломерулонефрите, когда меняется проходимость клубочковых мембран, выделение молекул инулина может быть замедлено, что снижает величину клубочковой фильтрации, хотя проницаемость для воды остается нормальной. При почечной недостаточности инулин может подвергаться канальцевой реабсорбции и секреции (Haygen, Blegen, 1953).
Учитывая дефицит апирогенного инулина и указанные недостатки обычного препарата, использование его как стандарта для определения величины клубочковой фильтрации ставят под сомнение.
Mertz и Sarre (1963) использовали для этой цели полифруктозан-S, лишенный пирогенных свойств (Berglung, 1965).
В эксперименте на животных (крысы) исследован клиренс полиэтилен-гликолей и декстрана (Berglung, 1965). Сопоставление клиренса инулина с полиэтилен-гликолями дало отношение, равное 0,81, что может указывать либо на их канальцевую секрецию, либо на различный молекулярный вес и размеры пор в мембранах данных животных.
Различный молекулярный вес этих веществ позволяет определять размер пор клубочковых мембран, что может иметь диагностическое значение в клинике.
Smith и сотр. (1940) предложили использовать для измерения величины клубочковой фильтрации маннитол, являющийся осмотическим диуретиком. Полученные авторами величины клубочковой фильтрации были близки к таковым по инулину. Однако исследования Berger и сотр. (1947) показали, что до 10% маннитола реабсорбируется в канальцах.
Newman и сотр. (1946) и Г. Ф. Благман и сотр. (1951) использовали как тест-вещество для определения фильтрации тиосульфат натрия, но исследованиями Bucht (1949) и Lambiotte с сотр. (1950) доказана частичная реабсорбция и секреция этого препарата. Указанные замечания свидетельствуют о том, что эти вещества не могут служить точной мерой клубочковой фильтрации.
Необходимость длительного внутривенного введения экзогенных тест-веществ для создания постоянной концентрации их в крови, катетеризация мочевого пузыря, сложность химического определения в крови и моче заставили обратиться к эндогенным веществам, пригодным для определения клубочковой фильтрации. Из эндогенных веществ, постоянно циркулирующих в крови и интенсивно выделяющихся почками, являются продукты белкового обмена — мочевина и креатинин.
Определение клиренса мочевины было введено Var Slyke (1929). Поскольку мочевина, кроме фильтрации, подвергается и реабсорбции в канальцах, а процент реабсорбции ее зависит от скорости выделения мочи, то Ван Слайком предложены понятия «максимального очищения», в норме равного 75 мл/мин, в случаях выделения мочи больше 2 мл/мин, и «стандартного очищения», в норме равного 54 мл/мин, — при выделении мочи меньше 2 мл/мин. Для удобства сравнения полученных величин в обоих случаях они принимаются за 100, и отклонение от нормы выражается в процентах. Содержание мочевины и других фракций остаточного азота в крови превышает верхнюю границу нормальных величин, когда очищение мочевины падает до 30%. Поскольку в экскреции мочевины принимает участие клубочковая фильтрация и, в умеренной степени, канальцевая реабсорбция, ряд исследователей считает возможным использовать клиренс мочевины как показатель клубочковой фильтрации. Однако, как показывает соотношение клиренса мочевины и истинной величины клубочковой фильтрации, при некоторых почечных заболеваниях (нефротическом синдроме, олигурической фазе острого гломерулонефрита, острой почечной недостаточности) клиренс мочевины может снижаться в значительной степени из-за усиленной канальцевой реабсорбции ее. Следовательно, коэффициент очищения мочевины может быть использован для оценки приближенной величины клубочковой фильтрации только при условиях, исключающих усиление канальцевой реабсорбции. Кроме того, на величину клиренса мочевины оказывает влияние характер белкового питания. Так, при большебелковой диете содержание мочевины в крови может значительно возрастать, что понижает показатель ее клиренса.
Химическое определение мочевины до недавнего времени было довольно трудоемким (метод Конвея, газометрический метод), но в настоящее время введен более простой, колориметрический метод (Ceriotti, Spandrio, 1963). Указанные замечания в отношении клиренса мочевины (зависимость величины ее от диуреза, белкового питания, ограниченность круга заболеваний, сложность химического определения) не способствовали повсеместному распространению этой пробы для количественной оценки фильтрационной функции почек в отличие от такого важного показателя почечной недостаточности, как уровень мочевины в крови.
Другим эндогенным веществом, которое используют для определения величины клубочковой фильтрации, является креатинин. Он синтезируется из конечных продуктов белкового обмена в печени и поджелудочной железе, откуда транспортируется кровью к мышцам, где находится в нестойком равновесии с креатин-фосфатом (Doolan и сотр., 1962). Концентрация эндогенного креатинина в плазме довольно постоянна, поэтому при определении клубочковой фильтрации достаточно однократного взятия крови для анализа. Объем клубочковой фильтрации по эндогенному креатинину в среднем составляет около 130 мл/мин, т. е. близок к данным, определяемым по инулиновому методу. Однако у здоровых людей можно найти довольно широкие колебания величин фильтрации — от 65 до 170—200 мл/мин (Е. М. Тареев и Н. А. Ратнер, 1936; Miller, Winkler, 1938; Р. О. Кушкий и сотр., 1941; Brod, Sirota, 1948; М. С. Вовси и М. Я. Ратнер, 1959, 1960; Tobias и сотр., 1962; Н. Т. Савченкова, 1965; Ю. Н. Кашменский, 1966), что, возможно, связано с использованием различных химических методов определения креатинина.
Известно, что наиболее распространенный метод определения креатинина со щелочным пикратом в цветной реакции Яффе выявляет не только креатинин, но и другие хромогены, так называемые «псевдокреатинины». По данным Doolan и сотр. (1962), некреатининовые хромогены в плазме здоровых людей составляют 15%. Необходимо помнить, что псевдокреатинины присутствуют в эритроцитах в большей концентрации, чем в плазме (Plass, Hunter, 1917, цит. по Doolan, 1962), и поэтому при химическом определении креатинина недопустимы явления гемолиза. Величина экскреции псевдокреатининов в мочу незакономерна, и это может создавать ошибки при определении объема клубочковой фильтрации. Существует несколько методов удаления псевдокреатининов из плазмы и мочи: 1) энзиматический метод (Miller, Dubos, 1937) не получил широкого распространения из-за трудностей подбора микроорганизмов, расщепляющих псевдокреатинины; 2) адсорбция псевдокреатининов реактивами (реактив Ллойда — гидратированный силикат алюминия). Используя этот метод, Brod и Kotatko (1949), Hare и соавт. (1949), Haygen и Blegen (1953) получили хорошие совпадения клиренса креатинина и инулина; 3) окисление неспецифических хромогенов йодным реактивом (Taussky, 1954, 1956), сернокислым церием (Ю. Н. Кашменский, 1966) с последующим удалением избытка йода хлороформом. Г. С. Благословенский (1965), используя этот метод у детей, показал, что псевдокреатинины составляют ничтожно малое количество при содержании креатинина в сыворотке до 2 мг%, но при выраженной почечной недостаточности их содержание достигало 24%. Содержание псевдокреатининов в моче, даже при резком снижении функции почек, достигало не более 1%. Модификация метода со щелочным пикратом (Bonsnes, Taussky, 1945) для определения креатинина и усовершенствование колориметрической аппаратуры позволили получить величины креатинина в плазме, близкие к таковым после удаления псевдокреатининов. Doolan и сотр. (1962) провели сравнительное изучение клиренсов по истинному креатинину и общим хромогенам в сопоставлении с клиренсом инулина как у здоровых, так и у людей с заболеваниями почек. Оказалось, что у больных людей клиренс общих хромогенов был ближе к клиренсу инулина, чем у здоровых. Это предполагает уменьшение фракции псевдокреатининов в плазме при заболеваниях почек, поскольку увеличение содержания их в моче авторами не отмечено.
У здоровых людей величина клубочковой фильтрации по эндогенному креатинину подвергается колебаниям в течение суток, что связывают с суточным ритмом почечной деятельности (Sirota и соавт., 1950; De Wardener, 1963). Наиболее высокие величины ее наблюдаются утром — от 6 до 12 ч и наиболее низкие — ночью.
На величину фильтрации по креатинину оказывает влияние и ряд других факторов: 1) водная нагрузка несколько увеличивает ее (Smith, 1943, 1957; Lindeinan и сотр., 1960; Mertz, 1961); 2) прием больших количеств мяса с пищей резко увеличивает фильтрацию, главным образом за счет увеличения экскреции креатинина в мочу (Zickelbein, 1933; Camara и сотр., 1951; Epstein и сотр. 1957); 3) ограничение натрия в пище, так же как и дефицит калия в организме, ведет к снижению клубочковой фильтрации (Relman, Schartz, 1958; Goldsmith, Kent, 1961; Mertz, 1961, 1965; Merrill, 1965); 4) при исследовании в горизонтальном положении она несколько выше, чем в вертикальном; 5) в раннем детском возрасте фильтрация ниже, чем у взрослых; после 40 лет клиренс эндогенного креатинина, как правило, постепенно снижается и к 90 годам составляет половинную величину клиренса 30-летнего человека (Brod, Sirota, 1948; К. М. Штейнгарт, 1948; De Wardener, 1963); 6) у мужчин фильтрация несколько выше, чем у женщин (Smith, 1937; Н. Т. Савченкова, 1965; Dubach, 1967). Однако в исследованиях Harvey и соавт. (1966) не установлена зависимость от пола в величинах фильтрации как по эндогенному креатинину, так и по инулину. У одного и того же здорового человека клиренс креатинина обнаруживает значительные колебания при исследованиях, проведенных с интервалами в несколько дней (Davies с соавт., 1950; М. С. Вовси и М. Я. Ратнер, 1958; М. Я. Ратнер, 1963; Tobias и сотр., 1962; Н. Т. Савченкова, 1965). В наших исследованиях разница величин составляла от 25 до 70 мл/мин. Lamport (1941), De Wardener (1963) объясняют такую вариабельность клубочковой фильтрации при стандартных условиях изменением клубочкового капиллярного давления от различных непредвиденных причин (эмоции, эндокринные сдвиги и др.). При заболеваниях почек колебания клиренса снижаются до фиксированных при уремии (Dorscheid, 1958; М. Я. Ратнер, 1963).
Большинство исследователей в настоящее время пришло к выводу, что в обычной клинической практике наиболее пригодным для получения величины клубочковой фильтрации является определение клиренса эндогенного креатинина. Клубочковую фильтрацию по эндогенному креатинину можно определить суммарно за 24 ч или за более короткие периоды. Crory и соавт. (1959), Doolan и соавт. (1962), Tobias и соавт. (1962) считают, что при 24-часовом сборе мочи клиренс креатинина более точен, так как уменьшается ошибка в связи с неполным опорожнением мочевого пузыря. При этом диурез должен быть достаточным, т. е. не меньше 1500 мл/сутки. Кровь берется однократно, утром, натощак. Однако на величину фильтрации в таком случае могут оказывать влияние физические напряжения, прием лекарств, эмоциональные и другие факторы. Поэтому большинство исследователей предпочитают определять фильтрацию по креатинину за более короткие периоды, обычно за 1—2 ч. Для усиления диуреза исследуемому дается водная нагрузка 400—600 мл в виде жидкого чая или воды. Исследование проводится в утренние часы, натощак, в положении лежа. Сбор мочи производится при произвольном мочеиспускании за два часовых периода. Взятие крови (7 мл) производится однократно, в середине часовых периодов. Достаточным считается диурез не меньше 1 мл/мин. Количественное определение креатинина в сыворотке и моче производится по наиболее распространенным методам: Bonsnes и Taussky (1945) или по Popper и Mandel (1937). Окончательную величину клубочковой фильтрации получают путем приведения полученной величины к стандартной поверхности тела (1,73 м2) по специальным номограммам.
В настоящее время разработаны специальные приемы для определения фильтрации без исследования мочи, в условиях анурии (Leyssac, Lund, 1961). Для определения объема клубочкового фильтрата в этих случаях пользуются методом непрямого инулинового очищения.
Принцип метода: при постоянном внутривенном введении инулина и строгом поддержании его концентрации в крови на одном и том же уровне количество вводимого инулина будет точно равно количеству инулина, экскретируемому с мочой. Следовательно, очищение инулина может быть вычислено по отношению вливаемого в 1 мин инулина к его концентрации в плазме:
где: Cin — клиренс инулина (клубочковая фильтрация в мл/мин);, А — количество вводимого в вену инулина в мг/мин; Pin — концентрация инулина в плазме в мг/мин.
Указанный метод сложен, требует многочисленных определений и пользования специальным аппаратом для точного поддержания постоянной концентрации инулина в крови.
В таблице 2 приведены литературные данные о средних величинах клиренса различных веществ (в мл/мин) и их отношение к клиренсу инулина. Из таблицы видно, что отношение клиренса представленных веществ к клиренсу инулина близко к 1. Отсюда можно сделать вывод, что в клинической практике можно получить достаточно точные величины клубочковой фильтрации. Стандартными тест-веществами для измерения объема фильтрации являются апирогенный инулин и полифруктозан-S.
Таблица 2. Средние величины клиренса разных веществ
| Авторы | Клиренс | ||||||||
| Cin | Ccr | Cthiosulf | Cmannit | Cpolyfruct. = S | Ccr/Cin | Gthio/Cin | Cmannit/Cin | Gpolyfr uct. / Cin | |
| Smith (1937) | 125 | 1,19 | |||||||
| Miller, Winkler (1938). | 1,07 | ||||||||
| Steinitz, Turkand (1940) . | 1,03 | ||||||||
| Smith и соавт. (1940) | 120 | 0,96 | |||||||
| N ewman и сотр. (1946). | 120 | 0,95 | |||||||
| Brod, Sirota (1948) | 120,5 | 0,95 | |||||||
| Haygen, Blegen (1953). | 1,01 | ||||||||
| Tobias и сотр.(1962) | 1,1 | ||||||||
| Mertz, Sarre (1963) | 125 | 1,0 | |||||||
| Berglung (1965) | 1,0 | ||||||||