1 Úvod Onemocnění ledvin patří v populaci k poměrně často se vyskytujícím a jedná se především o akutní či chronické choroby. Chorobami ledvin se zabývá lékařský obor zvaný nefrologie. Pro lékaře klinika, je někdy velmi důležité znát aktuální stav funkce ledvin. Zejména v případech, kdy má podezření na jejich selhání. K tomu slouží řada biochemických ukazatelů funkce ledvin, někdy též zvaných ledvinové markery. Konkrétně se jedná o stanovení koncentrace těchto látek v séru či plazmě a v moči. K nejdůležitějším funkcím ledvin patří filtrace krevní plazmy. Je to proces, při kterém jsou z krve aktivně odstraňovány tělu nepotřebné a v některých případech i tělu škodlivé látky. O hodnotě této filtrace nás informuje veličina, zvaná glomerulární filtrace, zkráceně označované jako GF. Jedná se tedy o parametr, mající velkou výpovědní hodnotu o aktuálním stavu funkce ledvin, a proto je také často kliniky ordinován. V současnosti existuje mnoho způsobů stanovení glomerulární filtrace, z nichž některé spatřily světlo světa již před téměř devadesáti lety a jiné jsou novějšího data. Tyto metody stanovení GF se dají jednoduše rozdělit na metody stanovení GF ze sbírané moči za určitý časový úsek (nejčastěji za 24 hodin) a metody stanovení GF bez sběru moče. Obě tyto metody mají své výhody i nevýhody a pro jejich použití existuje řada názorů v odborné i laické veřejnosti, některé jsou v konkrétních případech doporučovány více či méně. Předmětem této práce je shrnutí a porovnání nejčastěji používaných a doporučovaných metod pro stanovení GF a jejich stručná charakteristika. 8
2 Cíle práce 1. Porovnání vybraných metod pro vyšetření glomerulární filtrace nejčastěji používaných v laboratořích klinické biochemie. 2. Souhrn poznatků, souvisejících s těmito metodami. 3. Interpretace a analýza získaných dat pomocí základních metod popisné statistiky. 4. Poukázání na výhody, nevýhody a úskalí jednotlivých metod. 9
3 Ledviny Ledvina, latinsky ren, řecky nefros. 3.1 Anatomie ledvin Anatomii ledvin lze popsat na dvou základních úrovních. Na úrovni makroskopické a úrovni mikroskopické. 3.1.1 Makroskopická anatomie Ledviny jsou párový orgán fazolovitého tvaru a elastické konzistence. Jejich hmotnost se pohybuje kolem 115 gramů. Na mediálním okraji ledvin se nachází záhyb - hilus, někdy též označovaný jako branka, ze kterého odstupuje pánvička ledvinová, rozčleněna v kalichy ledvinové a kde vstupují a vystupují z ledviny ledvinové cévy, tedy ledvinová tepna a ledvinová žíla. Obě ledviny jsou obklopeny vazivovým pouzdrem. Ledviny jsou uloženy na zadní stěně dutiny břišní, tedy retroperitonálně, po obou stranách páteře ve výši 11. hrudního až 3. bederního obratle. Na řezu ledvinou lze rozeznat kůru a dřeň. Kůra je světlejší barvy a nachází se po obvodu ledviny. Vyznačuje se zrnitým vzhledem, podmíněným přítomností malých kulovitých útvarů, nazývajících se ledvinná tělíska a přítomností stočených kanálků. Dřeň má tmavší barvu a žíhaný vzhled, což je způsobeno souběžným průběhem velikého počtu kanálků a krevních cév, které se zde nacházejí. Při pohledu pouhým okem, můžeme rozeznat, že je dřeň uspořádaná do pyramid. Jsou to kuželovité útvary vrcholem přivrácené k hilu ledviny. Každá pyramida ledvinná má na svém vrcholku přivráceném k hilu papilu, označovanou jako papila ledvinná. Zde ústí vývodné kanálky ledvin. Vrcholky papil obepínají kalichy ledvinné. Kalichy ústí v pánvičce. Ta při výstupu z ledviny již dále pokračuje jako močovod. [2] 10
Obr. č. 1 Ledvina podélný řez [21] Ledvina podélný řez, popis [21] 1. Pyramidy 2. Odvádějící tepna 3. Renální tepna 4. Renální žíla 5. Branka 6. Pánvička 7. Močovod 8. Kalíšek 9. Vazivové pouzdro 10. Spodní pouzdro 11. Horní pouzdro 12. Přívodní žíla 13. Nefron 14. Kalíšek 15. Kalich 16. Papila 17. Sloupek 3.1.2 Mikroskopická anatomie Základní morfologickou a funkční jednotkou ledviny je nefron. [2] Každý nefron je složen z části glomerulární a z části tubulární. Glomerulární část představuje ledvinné tělísko (Malpighiho tělísko) a glomerulus, tubulární část je zastoupena systémem tubulů, mezi které patří: proximální tubulus, Henleova klička, distální tubulus a sběrací kanálek. 11
Obr. č. 2 Nefron a glomerulus [20] Ledvinné tělísko se skládá z klubíčka kapilár glomerulu a ze dvoulistu Bowmannova pouzdra (Bowmannova váčku). Glomerulus má přívodnou a odvodnou tepénku a Bowmannovo pouzdro je složeno z vnějšího a vnitřního listu. Vnitřní list Bowmannova pouzdra nasedá na kapiláry glomerulu, což je umožněno zvláštním tvarem buněk epitelu vnitřního listu, zvaných podocyty. Tyto buňky mají hvězdicovitý tvar s dlouhými výběžky. Jednotlivé buňky jsou mezi sebe zasunuty tak, že tvoří tenkou blánu, která nasedá na klubíčko kapilár, tedy na glomerulus. Mezi podocyty a endotelem kapilár glomerulu probíhá filtrace krevní plazmy a vzniká zde primární moč, která se hromadí mezi vnitřním a vnějším listem Bowmannova váčku. Toto místo se nazývá Bowmannův prostor. Krev do klubíčka přivádí přívodná tepénka, rozdělující se v kličky krevních vlásečnic, z nichž se pak sbírá odvodná tepénka. Místo, kde do tělíska vstupuje přívodná tepénka a kde vystupuje odvodná tepénka se nazývá cévní pól ledvinného tělíska a zároveň je to místo, kde přechází vnitřní list Bowmannova váčku v list vnější. Na protilehlé straně cévního pólu ledvinového tělíska se nachází močový pól ledvinového tělíska, kde se z buněk vnějšího listu Bowmannova pouzdra formuje močový kanálek. Do tohoto kanálku odtéká primární moč vytvořená v Bowmannově prostoru a pokračuje dále do tubulárního systému nefronu. [13] 12
Obr. č. 3 Schéma ledvinového tělíska [13] Schéma ledvinového tělíska - popis: [13] 1. Distální tubulus s macula densa 2. Odvodná arteriola (vas efferens) 3. Zevní (parietální) list Bowmannova váčku 4. Proximální tubulus 5. Vnitřní (viscerální) list Bowmannova váčku složený z podocytů 6. Juxtaglomerulární buňky 7. Přívodná arteriola (vas afferens) Z ledvinného tělíska odstupuje proximální tubulus, který má dva úseky. A sice úsek složený v kličky (stočená část proximálního tubulu) a úsek přímý (přímá část proximálního tubulu). Proximální tubulus je místem, kde dochází ke zpětnému vstřebávání látek ze vzniklé 13
primární moče. Proximální tubulus dále pokračuje jako tzv. Henleova klička, na které rozlišujeme raménko sestupné a raménko vzestupné. Směrem od ledvinného tělíska je po proximálním tubulu první navazující částí část úzkého raménka sestupné Henleovy kličky, zasahující až do dřeně ledvin. Sestupné raménko dále navazuje na vzestupné raménko, které se vrací nazpět do kůry ledvin. Henleova klička není ve svém průběhu stejné šířky, má část úzkou a část širší, kdy většinou sestupné raménko Henleovy kličky tvoří část úzká a vzestupné raménko je tvořeno jak částí úzkou, tak částí širokou. Není tomu tak ovšem vždy. Na Henleovu kličku navazuje další část ledvinného kanálku. Je to distální tubulus. Také distální tubulus má přímý úsek a úsek stočený. Na distální tubulus navazuje sběrací kanálek, konkrétně jeho počáteční úsek. Ten se také nazývá spojovací úsek, protože spojuje distální tubulus se sběracím kanálkem. Na sběrací kanálek je připojeno 5-10 nefronů. Jednotlivé sběrací kanálky se vzájemně spojují. Jejich vzájemným pospojováním vzniká vývodný kanálek, který ústí na vrcholu ledvinových pyramid a je to místo, kde odtéká již definitivní moč do vývodných cest močových. [13] Obr. č. 4 Nefron [22] 14
Nefron popis: [22] Cortex renis kůra ledvinná Medulla renis dřeň ledvinná Papilla renalis papila ledvinná Glomerulum glomerulus Corpusculum renale ledvinné tělísko Arteriola afferens přívodná tepénka Arteriola efferens odvodná tepénka Vasa capilaria kapilární cévy Vena interlobularis interlobulární žíla Arteria interlobularis interlobulární tepna Tubulus rectus proximalis přímý úsek proximálního tubulu Tubulus contortus proximalis stočený úsek proximálního tubulu Tubulus rectus distalis přímý úsek distálního tubulu Tubulus contortus distalis stočený úsek distálního tubulu Tubulus attenuatus zúžený tubulus (zúžená část Henleovy kličky) Tubulus renalis colligens sběrací kanálek Arteria arcuata obkružující tepna Vena arcuata obkružující žíla Arteriolae rectae tepénky přímé 3.2 Funkce ledvin Jak již bylo řečeno, základní anatomickou (především na úrovni mikroskopické anatomie) a funkční jednotkou ledvin je nefron. Ve zdravé ledvině se za fyziologického stavu nachází zhruba jeden milion těchto funkčních jednotek nefronů. V případě, že dojde k jejich poškození vlivem nějakého patologického procesu, dochází zároveň i k poškození funkce ledvin. 15
Mezi nejvýznamnější funkce ledvin patří udržování stabilního objemu extracelulárních tekutin. Tento proces je uskutečněn tvorbou a vylučováním moči. Močí se z těla vylučuje řada toxických a pro tělo nepotřebných látek, a to především látek rozpustných ve vodě. Je to tedy funkce exkreční, kdy ledviny představují nejdůležitější exkreční žlázu v lidském těle. Jejím úkolem je odstraňovat z těla konečné produkty metabolismu, především konečné produkty metabolismu bílkovin. Z nejvýznamnějších odpadních látek vylučovaných touto cestou jmenujme močovinu (ureu), kreatinin, kyselinu močovou, amoniak, tedy látky označované jako látky nebílkovinného dusíku. Dále sem patří také řada iontů, natrium, kalium, magnesium, chloridy, vodíkové protony a řada dalších látek, vyskytujících se v moči ve stopovém množství. Je tedy zřejmé, že mezi další funkce ledvin patří hospodaření s minerálními látkami. [9] V glomerulu dochází k filtraci krevní plazmy, vzniká primární glomerulární filtrát, označovaný také jako primární moč, který se svým složením velmi podobá krevní plazmě. Hlavním rozdílem je, že primární filtrát neobsahuje téměř žádné bílkoviny krve, protože za normálních okolností je zdravý glomerulus nepropustný pro bílkoviny krevní plazmy. Glomerulárním filtrem proniknou pouze některé bílkoviny s malou molekulou, kterých je vlivem jejich resorpce a degradace v tubulárním systému nefronu v definitivní moči vzhledem k celkovému množství bílkovin plazmy jen zanedbatelné množství. V další části nefronu, kterou je tubulární systém, dochází k úpravám glomerulárního filtrátu, ze kterého se zpětně vstřebávají látky, pro tělo potřebné, např. glukóza, aminokyseliny, voda, z minerálů hlavně natrium, kalcium, fosfáty a hydrogenuhličitany. Některé látky jsou ovšem do filtrátu naopak vylučovány, např. kalium, vodíkové protony, ale také různé toxiny či léky, pokud se v organismu v danou chvíli vyskytují. [14] Tubulární část nefronu je také místem, kde dochází k velkému vstřebávání vody obsažené ve filtrátu a to pomocí jevu, zvaného protiproudový multiplikační systém, nebo také protiproudový násobič. Je to mechanismus, intenzivně odebírající vodu z tekutiny, proudící kličkou nefronu. To je umožněno tím, že v prostoru mimo tubulus, označovaném jako extratubulární prostor, je vyšší osmotická koncentrace, jejíž gradient stoupá směrem od povrchu kůry ledviny k její dřeni. 16
Vlivem těchto okolností dochází k tomu, že voda společně se sodíkovými ionty difundují volně do extratubulárního prostoru. K tomu dochází v tenké, sestupné části Henleovy kličky. V tlustém raménku Henleovy kličky a v distálním tubulu se nacházejí buňky, které aktivně vylučují natrium do extratubulárního prostoru, čímž je zajištěna jeho vyšší osmotická koncentrace, která je potřebná pro již výše zmíněný protiproudový multiplikační systém. K dalšímu vstřebávání vody dochází v konečném úseku tubulární části nefronu, ve vývodných kanálcích. Ke vstřebávání dochází shodně dle výše popsaného principu, tedy na základě rozdílů v osmotické koncentraci moči ve vývodném kanálku a extratubulárním prostoru.[13] Z toho je patrné, že další významnou funkcí ledvin je funkce koncentrační, která je naprosto zjevná, když si uvědomíme, že během 24 hodin se vytvoří 130 170 litrů primární moči (glomerulárního filtrátu), ze které nakonec, díky zpětné resorpci vody a dalším finálním úpravám v tubulech, vznikne asi 1 1,6 litrů moči definitivní. [9] Další nezanedbatelnou funkcí ledvin je jejich podíl na udržování stability vnitřního prostředí. To je umožněno schopností ledvin udržovat osmotický tlak ve fyziologickém rozmezí. Patří sem také dohled nad stálou hladinou základních minerálů a vodíkových iontů. Ledviny tak hrají důležitou roli při odstraňování, resp. kompenzaci poruch acidobazické rovnováhy, tedy udržování stálé hodnoty ph vnitřního prostředí prostřednictvím aktivní sekrece či resorpce vodíkových iontů. Ledviny jsou také místem tvorby biologicky aktivních látek. V ledvinách je tvořen erytropoetin, což je látka, která má pozitivní vliv na erytropoézu (zvyšuje tvorbu erytrocytů v kostní dřeni). V ledvině se dále tvoří látka, zvaná renin, která se aktivně podílí na regulaci krevního tlaku. Je to hormon, který působí na další hormony, jejichž prostřednictvím zvyšuje krevní tlak a zadržuje v těle vodu a natrium. Je tvořen buňkami, které jsou součástí tzv. juxtaglomerulárního aparátu. Juxtaglomerulární aparát se nachází v těsné blízkosti glomerulu a je tvořen juxtaglomerulárními buňkami lokalizovanými v přívodné arteriole glomerulu, buňkami macula densa, přítomnými v distálním tubulu a buňkami mesangia. [13] Nelze opomenout také metabolickou funkci ledvin, zejména jejich úlohu v intermediárním metabolismu, např. glukoneogeneze. 17
Ledviny jsou také místem tvorby aktivní formy vitaminu D. V kůži vzniká za působení ultrafialového záření vitamin D 3. V této formě je transportován krví ve vazbě na albumin, ale také vázaný na speciální bílkovinu (VDBP vitamin D binding protein) do jater. Menší část je uložena do tukové tkáně a do svaloviny. V játrech dochází k první hydroxylaci, přičemž vzniká tzv. hydroxyvitamin, resp. hydroxylovaná forma vitaminu D. A konečně v ledvinách tento produkt podléhá v pořadí druhé hydroxylaci a vzniká konečná, biologicky aktivní forma vitaminu D, označovaného jako 1,25-dihydroxycholekalciferol (kalcitriol). [1] 18
4 Patologie ledvin Mnoho onemocnění ledvin je spojeno s poruchou jejich funkce, což vede ve větší nebo menší míře k zadržování odpadních látek v organismu a dochází také k poruše vodní a elektrolytové rovnováhy. V této kapitole věnuji pozornost nejčastěji se vyskytujícím onemocněním, ovlivňujícím negativně funkci ledvin. Anatomické poruchy a anomálie ledvin, včetně nádorových onemocnění ledvin a močového ústrojí budou záměrně vynechány. 4.1 Patologické odchylky v množství a složení moči Diuréza vylučování moči. Normální denní množství vyloučené moči se pohybuje v rozmezí hodnot 700 2000 ml, průměrně 1500 ml. Polyurie diuréza nad 2500 ml/den. Tato odchylka může být následkem zvýšeného přívodu tekutin, může ji způsobit i nemoc zvaná diabetes insipidus úplavice močová a může se také vyskytovat jako následek selhávání ledvin. Oligurie množství vyloučené moči klesá pod hranici méně než 500 ml/den. K tomuto stavu dochází např. u akutního selhání ledvin, nebo např. u šoku v důsledku sníženého průtoku krve ledvinami. Anurie pokles diurézy na množství 100 ml/den a méně. K tomuto stavu dochází při akutním a chronickém selhání ledvin. Hematurie přítomnost krve (erytrocytů) v moči. Může být makroskopická, tedy viditelná pouhým okem, či mikroskopická, patrná pouze mikroskopicky. Polakisurie časté močení. Dysurie bolestivé močení. Hemoglobinurie přítomnost hemoglobinu krevního barviva v moči. Glykosurie přítomnost glukózy v moči. Proteinurie stav, charakterizovaný přítomností bílkoviny v moči. Bilirubinurie přítomnost bilirubinu v moči. 19
Ketonurie přítomnost ketolátek v moči. Protože na onemocnění ledvin se podílí celá řada faktorů, které mohou mít příčinu v ledvinách samotných či mimo ledviny, je vhodné nemoci ledvin rozdělit podle jejich příčiny. Na úrovni klinické se tak také děje. Základní rozdělení těchto onemocnění je následující. Prerenální příčiny nemocí ledvin, kdy hlavní příčinou onemocnění ledvin jsou patologické stavy spojené s onemocněním cév. Dochází k poruchám funkce ledvin v důsledku jejich špatného prokrvení, které může mít řadu příčin, např. v důsledku změny tlaku krve (nízký kreví tlak). Renální příčiny nemocí ledvin. Jak je již z názvu patrné, leží příčina těchto nemocí v ledvině samotné. Zde se uplatňuje celá řada faktorů, uvedených dále. Postrenální příčiny nemocí ledvin. Tato skupina je charakterizována tím, že základní příčina onemocnění leží mimo ledvinu. Zde se ovšem nejedná o onemocnění cévního systému, ale o nemoci vývodných cest močových, nebo např. o nádorové postižení ledvin. Podrobnosti opět v následujícím textu. [7,8] 4.2 Prerenální nemoci Základní příčinou prerenálních nemocí je renální ischemie, tedy nedostatečné zásobení ledviny krví. To má za následek nedostatečnou glomerulární filtraci a ledvina tak ztrácí své základní funkce, především schopnost homeostatické regulace a exkrece. Dochází k oligurii. K tomuto stavu dochází např. při stenóze renální arterie v důsledku aterosklerózy renální tepny a s ní často spojené trombózy. Závažným důsledkem embolizace do větví arteria renalis je infarkt ledviny. Po jeho zhojení vzniká hluboká jizva. Mnohonásobné zjizvení ledviny vede ke stavu, označovanému jako svraštělá ledvina. Při úplném uzavření renální arterie trombem, embolem, nebo aterosklerotickým plátem dojde k nekróze celé ledviny. Embolizace z ateroskleroticky pozměněné aorty může způsobit difuzní poškození kůry ledviny. Oboustranná nekróza kůry ledvin se objevuje při diseminované intravaskulární koagulaci v důsledku uzávěru korových arteriol a kapilár. 20
Další klinicky závažná jednotka spadající do této kategorie, která významně poškozuje funkci ledvin, resp. glomerulů je diabetická nefropatie. Toto onemocnění ledvin patří po infarktu myokardu k druhé nejčastější příčině úmrtí. V glomerulech dochází ke zmnožení mezangia. Mezi kličkami glomerulu se objevují homogenní útvary různé velikosti, které utlačují krevní kapiláry, což vede k poškození funkce glomerulu. Další příčinou poškození funkce ledvin na úrovni prerenální jsou změny systémového krevního tlaku, ať již jeho zvýšení nebo snížení. V důsledku snížení krevního tlaku dochází k renální ischemii, která vede ke sníženému průtoku krve ledvinami, což vede ke snížení glomerulární filtrace. Ledviny mají schopnost kompenzovat kolísání krevního tlaku jen do určité míry. Pokud je tato míra překročena, např. při prudkém poklesu krevního tlaku následkem šoku, je následná perfuze ledviny již tak malá, že nestačí ani k výživě ledvinné tkáně. Vzniká tak nekróza. Tento stav se označuje také jako šoková ledvina. Vlivem zvýšeného systémového tlaku krve dochází ke ztlušťování ledvinných arteriol k arteriosleróze. V případě ledvin se hovoří o nefroskleróze. Ta se dělí na benigní a maligní. Při benigní nefroskleróze je postižení ledvinných funkcí většinou jen mírné s mírnou polyurií či s mírnými změnami GF a s malou pravděpodobností selhání ledvin. V případě maligní nefrosklerózy, způsobené maligní hypertenzí, je situace již pro pacienta méně příznivá, jelikož vede k ledvinovému selhání mnohem častěji. Zásadní rozdíl je v tom, že při maligní nefroskleróze dochází v důsledku patologického procesu k tomu, že je porušena permeabilita krevních cév tím, že do jejich stěn uniká fibrinogen díky vysokému krevnímu tlaku. Dochází k difuzní koagulaci a k blokádě krevního toku, tedy opět k ischemii. Navíc ještě dochází k poškození erytrocytů, procházejících sítí sraženého fibrinu, čímž se poškozují jejich membrány. Dochází tak ke vzniku mikroangiopatické hemolytické anémie. Pokud je tento stav neléčený, vede postupně k renálnímu selhání. Hepatorenální syndrom je též stav, vedoucí k renální ischemii. Jedná se o akutní renální selhání u pacientů s onemocněním jater nebo žlučových cest. Chronické městnání krve v ledvinách je stav, který vzniká jako následek chronické ischemické choroby srdeční. [7,8] 21
4.3 Renální nemoci Podle lokalizace patologického procesu dělíme renální nemoci do několika skupin. Vychází se přitom z mikroskopické anatomie nefronu. 4.3.1 Nemoci glomerulů Velkou skupinu nemocí glomerulů představují glomerulonefritidy (GN). Přesto, že je z názvu patrné, že se jedná o zánětlivé poškození glomerulů, označují se tak i některé nemoci glomerulů, které prokazatelně zánětlivou složku nemají. Většina těchto patogenit je charakterizována nehnisavými záněty ledvin s postižením glomerulů. Za patologický proces je v mnoha případech odpovědný imunitní systém. Mechanismů se zde uplatňuje několik, na tomto místě uvádím dva nejčastější. V glomerulech dochází k usazování imunitních komplexů a dochází tak k zánětlivé reakci. Může se tak dít za účastí komplementu, který je takto aktivován, ale je možná zánětlivá odpověď i bez účasti komplementu. Druhým častým mechanismem je, že organismus tvoří tzv. autoprotilátky, které reagují s vlastními antigeny, v tomto případě např. s antigeny bazální membrány glomerulu, čímž jej poškozují. Existují i autoprotilátky proti podocytům. Pokud se imunitní komplexy v ledvině usadí, mohou být odstraněny fagocytujícími buňkami např. monocyty. Trvá li ale přísun těchto komplexů dlouhodobě, nestačí odpovědné buňky tuto zvýšenou dodávku kompenzovat a dochází k ukládání komplexů v různých částech glomerulu. Z klinického hlediska se dle průběhu rozlišují GN na akutní, rychle progredující a chronické. [7,8] 4.3.1.1 Akutní glomerulonefritida Do této kategorie patří např. akutní proliferativní GN, která se také označuje jako poststreptokoková nebo postinfekční. Vzniká v důsledku opakovaných zánětů, jejichž infekčním agens je beta hemolytický streptokok, ale na vině mohou být i jiné mikroorganismy např. stafylokoky nebo viry, např. virus infekční mononukleózy. Dochází 22
zde ke vzniku imunokomplexů, které po vymizení mikroba z organismu poškozují glomeruly. Právě tyto komplexy vyvolávají většinu akutních GN. Komplexy se zachycují pro svoji velikost na vnitřním povrchu bazální membrány, kde aktivují komplementový systém plazmy. Pod vlivem vznikajících chemokinů migrují do takto postižených míst makrofágy a polymorfonukleární leukocyty. Ty uvolňují agresivní látky, prozánětlivé cytokiny, které poruší strukturu endotelu glomerulu a jeho bazální membránu. Na takto patologicky pozměněné bazální membráně dochází za účasti krevních destiček k aktivaci koagulace a vzniká tak fibrin, který se zde ukládá. Po postupné organizaci fibrinu, je tento přeměněn na fibrózní tkáň a ta je následně nahrazena jizvou. Dochází tedy k ireverzibilní ztrátě glomerulu, čímž je nefron trvale vyřazen z funkce. U GN při infekční endokarditidě vystupue jako infekční činitel alfa hemolytický streptokok. Onemocnění může mít i subakutní průběh. Důsledkem pro glomerulus je opět jeho nevratné poškození. Imunokomplexy postihující nefron vznikají i u systémových autoimunitních chorob, např. u systémového lupusu erytematodes. [7,8] 4.3.1.2 Rychle progredující glomerulonefritida Rychle progredující glomerulonefritida byla dříve označovaná jako subakutní extrakapilární GN. Pro tuto skupinu GN je typický rychlý průběh onemocnění. K fatálnímu selhání ledvin s následkem smrti pacienta dochází u tohoto typu během 1 3 měsíců. Uvádí se, že u tohoto onemocnění mají lepší prognózu ti pacienti, u kterých nedojde k poškození více jak 80 % glomerulů. V opačném případě je prognóza velice špatná. [7,8] 4.3.1.3 Chronická glomerulonefritida Chronická glomerulonefritida je konečné stádium, ke kterému vede řada neléčených GN. K porušení funkce glomerulů dochází často nepozorovaně, protože nepoškozená ledvinná tělíska jsou schopna zajistit normální funkční kapacitu ledvin. To je zajištěno též schopností ledvinných tělísek hypertrofovat, čímž znásobí svoji produkci glomerulárního filtrátu. U 23
tohoto typu onemocnění dochází k projevům příznaků bohužel až v době, kdy je vyčerpána již značná část rezervních glomerulů, zajišťujících do té doby dostačující funkci. [7,8] 4.3.1.4 Důsledky poruch glomerulů Porušená glomerulární funkce se projevuje tím, že glomerulus zadržuje látky, které se za normálních okolností z těla vylučují a naopak propouší některé složky plazmy, které se normálně z těla nevylučují. Následkem toho vznikají dva od sebe odlišné klinické obrazy, projevující se typickými klinickými příznaky. Jedná se o nefrotický a nefritický syndrom. Nefrotický syndrom se projevuje výraznou proteinurií. Porušeným glomerulem proniká především albumin, protože má malou molekulu. Dochází k otokům v důsledku hypoalbuminémie. Nefritický syndrom je kromě proteinurie charakterizován hlavně přítomností hematurie, oligurie, otoky a hypertenzí. Zásadní rozdíl na úrovni mikroskopického poškození glomerulu je ten, že při nefrotickém syndromu je patologický proces lokalizován na vnější straně bazální membrány glomerulu, zatímco při syndromu nefritickém se odehrává na vnitřní straně glomerulu. [ 8] Oba syndromy je možno od sebe rozeznat laboratorně na základě chemického, popřípadě mikroskopického vyšetření moči. 4.3.2 Tubulointersticiální nemoci Tobulointersticiální nemoci jsou někdy nazývané jako nemoci renálního intersticia. Jako renální intersticium označujeme dřeňovou část ledvin. Zde se kromě přímých ramének Henleových kliček nachází také peritubulátní kapiláry a podpůrná mezibuněčná hmota. Postižení tubulů vede zároveň k postižení intersticia. Patologické procesy v tubulointersticiální oblasti se tedy projevují poškozenou funkcí tubulů. V tubulech nedochází ke zpětnému vstřebávání vody a sodíku, což vede ke ztrátám těchto látek a v těle se vlivem poškozené tubulární funkce zadržují látky kyselé povahy. [7] Tento stav může vést až k renální tubulární acidóze. 24
Rozlišujeme dva základní a nejčastěji se vyskytující patologické stavy, postihující tento systém: pyelonefritidu a intersticiální nefritidu. Pyelonefritidu podle průběhu dělíme na akutní a chronickou. [7] 4.3.2.1 Akutní pyelonefritida Akutní pyelonefritida je zánětlivé onemocnění renálního intersticia, které postihuje ledvinné pánvičky a kalichy. Příčinou jsou bakteriální infekce. Mezi nejčastěji vyvolávající infekční činitele patří Proteus, Escherichia coli, Klebsiella, Enterobakter a Pseudomonas. [8] Infekce se do ledvin dostává dvojí cestou: hematogenní krevní cestou, nebo ascendentní vzestupnou cestou. Při hematogenní cestě se bakterie dostávají do ledviny z infikovaného ložiska na jiném místě v těle nebo pří sepsích. V případě ascendentní cesty se dostává infekční agens do ledviny z dolních partií močových cest. Ascendentní způsob proniknutí infekce je mnohem častější a dochází k němu mnohem častěji u žen. Faktorů podporujících vznik infekce ve vývodných cestách močových a tím i její možné šíření do ledvin je několik. Patří sem především ledvinné kameny, hypertrofie prostaty u mužů, nedokonalé vylučování moči z močového měchýře, těhotenství, záněty pánve, nádory, ale také instrumentální vyšetření močových cest. Akutní pyelonefritida, označovaná také jako akutní tubulointersticiální nefritida, patří mezi druhou nejčastěji se vyskytující infekční nemoc hned po infekcích dýchacích cest. Je to zánět ledvin, charakteristiský tvorbou hnisu, který se poté dostává i do moči. V moči se nachází bakterie. Nástup onemocnění je akutní, doprovázený ledvinovou kolikou. [7] 4.3.2.2 Chronická pyelonefritida Chronická pyelonefritida je odbornou veřejností označovaná také jako chronická tubulointersticiální nefritida. Tento typ onemocnění se od akutní pyelonefritidy liší především přítomností asymptomatického průběhu, kdy se funkce ledvin zhoršuje v důsledku zánětlivého procesu pomalu a postupně a bez přítomnosti specifických příznaků. Toto onemocnění často vede až k úplnému selhání ledvin, protože pacienti vyhledají lékařskou pomoc až v době, kdy už je pozdě a ledviny jsou natolik postiženy, že již nelze tento stav 25
trvale napravit. To vše právě v důsledku přítomnosti asymptomatického stádia choroby. Nefrony jsou trvale poškozeny a nahrazeny jizevnatou tkání. Pacienti jsou trvale odkázáni na hemodialýzu. Jediným léčebným zákrokem oprošťujícím pacienta od doživotního docházení na hemodialýzu je transplantace ledviny.[7] 4.3.2.3 Intersticiální nefritida Intersticiální nefritidy jsou záněty ledvin, které nejsou způsobeny bakteriální infekcí. Hlavními činiteli poškozujícími intersticium ledvin jsou léky, které označujeme jako nefrotoxické. Intersticiální nefritidy vyvolané léky lékové akutní hypersenzitivní intersticiální nefritidy - jsou způsobeny nefrotoxickými léky, mezi které patří např. penicilin, ampicilin, fenylbutazon, thiazidy. Nejpravděpodobněji se zde jedná o akutní hypersenzitivitu I. typu, ale v některých případech se uplatňuje i hypersenzitivní reakce IV. typu. Dalšími léky vyvolávajícími toto onemocnění jsou analgetika, tedy léky proti bolesti. Patří sem léky obsahující fenacetin, aspirin, codein nebo paracetamol. Zde jsou ohroženi pacienti užívající analgetika dlouhodobě. Nefrotoxicky působí také zvýšená hladina kalcia a kyseliny močové v krvi, k čemuž dochází u některých onemocnění jako např. u dny nebo polycytémie. Nefrotoxický účinek má také otrava těžkými kovy, zejména olovem, rtutí a kadmiem. Hypokalémie též působí na renální intersticium nepříznivě. K nefritidě tohoto typu může dojít po ozáření. [7,8] 4.4 Postrenální nemoci Jako postrenální nemoci se označují ty choroby, které ovlivňují funkci ledvin, ale kdy příčina nemoci leží mimo ledvinu samotnou. Příčina se zde nachází ve vývodných cestách močových. Nejčastěji se jedná o obstrukci zapříčiněnou močovými kameny, nebo nádory. U mužů je dalším rizikovým faktorem hyperplazie prostaty, která svou velikostí utlačuje močovod, moč se hromadí před překážkou a je zabráněno jejímu volnému průtoku. 26
Odtok moči je také komplikován např. při vrozeném zúžení močovodu. K zúžení močové trubice a městnání moči dochází též u zánětů močových cest. Stagnaci moče způsouje také ohnutí močovodu nad nadpočetnou přívodnou ledvinovou tepnou. Stav, kdy moč neodchází z ledviny volně do močového měchýře nebo ven z těla, se nazývá hydronefróza. Parenchym ledviny pod tlakem hromadící se tekutiny atrofuje. [7,8] 4.4.1 Nefrolitiáza Stav, při kterém se tvoří nerozpustné močové konkrementy a usazují se v močovém ústrojí se označuje jako nefrolitiáza. Velikost kamenů kolísá v rozmezí od mikroskopických rozměrů až po kameny velké několik centimetrů. Někdy se mohou objevovat kameny odlitkové, které vyplňují celý prostor ledvinové pánvičky a kalichů. Malé kameny se označují jako močový písek. Kameny mohou být na povrchu hladké, ale také drsné až ostré. Mohou zůstat v místě svého vzniku, nejčastěji v ledvině, ale mohou i místo svého vzniku opustit a projít až do močového měchýře. Často se ale zaklíní po cestě v močovodu a vyvolávají krajně bolestivou ledvinovou koliku. Chemické složení kamenů je velice pestré. Nejčastěji se vyskytují kameny složené ze šťavelanu vápenatého, které se též označují jako kameny oxalátové. Kameny složené z fosforečnanu vápenatého se nazývají fosfátové kameny. Z kyseliny močové jsou složeny kameny urátové. Dále se vyskytují kameny kalciové a cystinové. Konkrementy jsou složeny nejen z popsaných anorganických iontů, ale též z bílkovinné matrix, ve které se tyto anionty ukládají. [7,8] Příčina vzniku kamenů se v některých případech nepodaří odhalit. Existují ale faktory, které vznik kamenů podporují. Jejich vzájemnou kombinací vznikají podmínky pro tvorbu konkrementů. Především se jedná o zvýšenou koncentraci kamenotvorné látky v moči, stagnace moči, změna ph moči. Např. snížení ph moči, vede ke zvýšenému srážení kyseliny močové a naopak alkalická moč je vhodná k tvorbě fosfátových kamenů. Hyperkalciurie, tedy vysoká koncentrace vápníku v moči, vede ke vniku kalciových kamenů. Při nadbytečném příjmu šťavelanů potravou může také dojít k jejich nadbytečné koncentraci v moči, spojené s tvorbou šťavelanových konkrementů. Pacienti, kteří mají dnu jsou ohrožení vznikem kamenů 27
z kyseliny močové v důsledku její zvýšené koncentrace v krvi. Chronická pyelonefritida a obecně infekce močových cest jsou obecně stavy, umocňující riziko tvorby kamenů. [7,8] Další z faktorů podporujících vznik konkrementů je nedostatečný pitný režim, kdy je moč dlouhodobě koncentrovaná. 4.5 Důsledky porušené funkce ledvin Poškození ledvin jakéhokoliv původu vede k poškození jejich funkce. Nejprve dochází ke stavu, označovanému jako nedostatečnost ledvin renální insuficience. Tento stav je charakterizován tím, že ledviny udržují vnitřní prostředí jen při zachování určitých omezujících podmínek. K těm patří příjem bílkovin v omezeném množství, regulovaný příjem tekutin a minerálních látek, nelze opomenout také tělesné šetření. Vlivem snížené funkce ledvin dochází k posunu sérových hladin laboratorních parametrů, charakterizujících aktuální stav funkčnosti ledvin. Jedná se hlavně o zvýšenou koncentraci močoviny a kreatininu v séru. Pokud dojde k poškození ledvin v takové míře, že již nejsou schopny udržet stabilitu vnitřního prostředí ani tím, že omezí svoje funkce (jako je tomu u již zmiňované nedostatečnosti ledvin), dochází k patologickému stavu, který označujeme jako selhání ledvin. Rozeznáváme akutní a chronické selhání ledvin. Oba tyto stavy se vyznačují tím, že při nich dochází k urémii. [7,8] 4.5.1 Urémie Jako urémie se označuje klinický stav, jehož příčinou je intoxikace organismu látkami, které se za fyziologického stavu vylučují ledvinami. Jedná se o látky dusíkaté povahy. Samotnou intoxikaci však nezpůsobuje močovina ani kreatinin, přesto, že jsou obě tyto látky dusíkaté povahy a přesto, že se obě při tomto syndromu v těle hromadí. Povaha těchto látek není dostatečně známa, ale mohou mezi ně patřit tzv. AGE látky (advanced glycation end products), konečné produkty pokročilé glykace. [9] Mezi další přidružené stavy doprovázející urémii patří nerovnováha tekutin a elektrolytů, dochází k retenci vody a objevují se poruchy acidobazické rovnováhy. Uremické toxiny 28
způsobují také zvracení a průjmy. Dochází k poškození nervového systému, které se projevuje zmateností, apatií, záchvaty křečí a muže dojít až ke kómatu. Tento patologický stav se nazývá uremická encefalopatie. Další patologické stavy vzniklé v důsledku urémie jsou např. perikarditida, poruchy koagulace krve, edém plic, tracheitida, gastritida, enteritida, kolitida, anémie, osteomalácie, hypokalcémie, hyperkalémie. Uremické toxiny postihují buňky na základní funkční úrovni, proto jsou do jisté míry více či méně postiženy všechny orgánové systémy. [7,8] 4.5.2 Akutní selhání ledvin Akutní selhání ledvin se projevuje rychlou, obvykle reverzibilní ztrátou funkce ledvin. Dochází k oligurii. Nejčastěji se na vzniku tohoto stavu podílejí akutní pyelonefritidy, renální ischemie a toxické nefropatie. Nelze opomenout ani účinek houbových jedů, při otravách houbami, nebo transfůzi inkompatibilní krve. K nejčastěji se vykytujícím komplikacím akutního selhání ledvin patří akutní tubulární nekróza, při které dochází k poklesu krevního toku přes glomeruly, k obstrukci tubulů buněčnou drtí, ke zpětnému prosakování glomerulárního filtrátu z poškozených tubulů do intersticia a ke snížené filtrační schopnosti glomerulů. Při poškození ledviny nevelkého rozsahu dochází postupem času (několik týdnů) k postupné regeneraci tubulárního epitelu s úpravou ledvinných funkcí. Pokud je poškození rozsáhlejší, popřípadě ještě komplikováno bakteriální infekcí, může být toto onemocnění pro pacienta fatální. [7,8] 4.5.3 Chronické selhání ledvin Při dlouhodobém postižení ledvin spojeném s postupnou ztrátou funkčních nefronů dochází dříve či později k chronickému selhání ledvin. Nejčastěji je způsobeno chronickými glomerulonefritidami a chronickými pyelonefritidami. Na vzniku tohoto stavu se ale také podílí onemocnění, zvané polycystická ledvina. Podle věku se rozlišuje polycystóza dětská a polycystóta u dospělých. Jedná se o geneticky podmíněné onemocnění, při kterém se v ledvině vyskytuje velký počet cyst, které ji roztahují a způsobují poruchu funkce ledvin. Pokud je cyst málo a nejsou velké, nemusí ledvinu nijak zvlášť ovlivňovat. 29
V ledvině může být ale takový počet cyst, že ledvina připomíná vzhledem mořskou houbu. Odtud také označení houbovitá ledvina. Při ztrátě nefronů v rozsahu 50-70 % z celkového množství, se již plně projeví chronické renální selhání, spojené se vznikem urémie v různém rozsahu, podle vážnosti onemocnění. Všechna postižení ledvin, spojená s poruchou jejich funkce, vyžadují podle klinického stavu pacienta léčebný zásah. Pokud dojde ke stavu, charakterizovanému nevratnou progresivní urémií, lze již ledvinné funkce nahradit pouze zákrokem zvaným reanální dialýza, resp. hemodialýza. [7,8] Další možnou léčebnou alternativu představuje transplantace ledviny, která výrazně zkvalitňuje život pacienta tím, že odpadá nutnost doživotně navštěvovat dialyzační centrum. 4.5.4 Renální dialýza Při renální dialýze jsou pomocí přístroje hemodialyzátoru - z krve odstraňovány odpadní látky a uremické toxiny, které nejsou schopny poškozené ledviny z těla vyloučit a které se v krvi hromadí. Krev v hemodialyzátoru protéká řadou komůrek, tvořených semipermeabilní membránou a dochází k difuzi odpadních látek, toxinů a nepotřebných elektrolytů mezi pacientovou krví a dialyzační tekutinou dialyzátem. Existuje také tzv. peritoneální dialýza, kde se jako dialyzační membrána používá peritoneum v peritoneální dutině pacienta. Dialyzát se napouší přes dialyzační katetr do peritonea, kde zůstává předepsanou dobu, která je nutná pro proběhnutí difuze a osmózy. Poté se dialyzát vypouští. Proces se opakuje tak dlouho, dokud není dosaženo požadovaného efektu. Kontinuální ambulantní peritoneální dialýza představuje další alternativu této metody, jejíž výhoda je především to, že pacient může provádět celý proces sám doma za použití plastových vaků s dialyzátem. [7] 4.5.4.1 Indikace k renální dialýze Indikací k hemodialýze, je vzestup laboratorních hodnot, charakterizujících aktuální stav funkce ledvin. K těmto hodnotám se řadí především sérová hladina močoviny a kreatininu. Nelze opomenout ani hladinu draslíku v krvi kalémii. 30
Fyziologické laboratorní hodnoty močoviny, kreatininu a kália v séru jsou následující: [1] Močovina (urea): 2,0 8,3 mmol/l Kreatinin: muži 60 100 umol/l, ženy 50 90 umol/l Draslík (kalium): 3,8 5,1 mmol/l Níže jsou uvedeny kritické laboratorní hodnoty u těchto analytů, spolu s ostatními klinickými příznaky, které jsou jednoznačně signifikatní k zahájení hemodialýzy. [9] kalium v séru nad hodnotu 6,5 mmol/l urea v séru nad hodnotu 30,0 mmol/l kreatinin v séru nad hodnotu 700 umol/l anurie po dobu delší než 3 5 dnů těžká metabolická acidóza příznaky urémie Je tedy patrné, že pro lékaře rozhodujícího se pro dialýzu, je kromě celkového klinického obrazu pacienta, naprosto nezastupitelná role laboratoře, která provádí stanovení uvedených analytů. 31
5 Funkční zkoušky ledvin Pro vyšetření funkce ledvin je k dispozici několik vyšetřovacích laboratorních metod. Některé se zaměřují na vyšetření specifických analytů v krvi, jejichž koncentrace se mění podle aktuálního stavu ledvin, jiné se zaměřují na stanovení konkrétních látek v moči. V krvi se měří koncentrace dusíkatých látek (např. močovina, kreatinin), jejichž vzestup je zapříčiněn porušenou ledvinnou funkcí. Hladina kreatininu, který je produktem metabolismu svalové tkáně, je za normálních okolností stabilní. [7] Hladina tohoto analytu závisí též na množství svalové hmoty. Protože muži mají více svaloviny než žen je u mužů fyziologická hladina posunuta výše. Je to patrné také u lidí, kterým např. vlivem atrofie svalstva v důsledku dlouhodobého upoutání k lůžku ubývá svalová hmota a dochází tak ke snížení tohoto analytu v krevním séru. K syntéze močoviny dochází v játrech. Močovina představuje konečný produkt metabolismu bílkovin. Její hladina tedy může být ovlivněna příjmem bílkovin potravou, narozdíl od kreatininu, který potravou tolik ovlivněn není. Zvýšené hodnoty těchto dvou látek v séru slouží jako ukazatele porušené funkční schopnosti ledvin. Jak již bylo řečeno v předchozích kapitolách, mezi základní funkce ledvin patří tvorba moči, čímž se z těla vylučuje řada odpadních látek. Analýza moči je tedy další zdroj informací, poskytující řadu informací o stavu ledvin. Celou řadu látek, které se v moči za normálního stavu nevyskytují, lze za stavu chorobného v moči laboratorně prokázat. Jedná se např. o glukózu, bílkovinu a krev v moči. Celý proces diagnostiky ledvinových chorob zahrnuje řadu vyšetření, včetně zobrazovacích metod. Vyšetření funkce ledvin je pouze jedna část celého spektra vyšetřovacích metod. Pro spolehlivé určení diagnózy se užívá následujících vyšetřovacích metod: [14] chemické vyšetření moči spolu s mikroskopickým vyšetřením močového sedimentu, vyšetření proteinurie, vyšetření funkce ledvin, 32
imunologická vyšetření ledvin, renální biopsie, zobrazovací metody, u nemocných s urolitiázou se užívá speciální vyšetřovací program. Vzhledem k tématu a rozsahu této práce věnuji z funkčních zkoušek ledvin veškerou pozornost především glomerulární filraci. Ostatní funkční zkoušky ledvin budou zmíněny velice stručně na konci kapitoly. Funkce ledvin lze rozdělit podle anatomického uspořádání nefronu na funkce glomerulární a funkce tubulární. Glomerulární funkce jsou, jak je již z názvu patrné, představovány glomerulární částí nefronu glomerulem. Nejvýznamnější funkcí glomerulu je glomerulární filtrace. Naproti tomu tubulární funkce jsou v přímé souvislosti s tubulární částí nefronu se systémem tubulů. 5.1 Glomerulární filtrace V souvislosti s glomerulární filtrací (dále jen GF) je třeba se zmínit o dalším odborném termínu a tím je clearance. Clearance je virtuální pojem. Glomerulární filtrace je měřena nepřímo jako tzv. renální clearance. Clearance je definována jako objem plazmy, který je za časovou jednotku zcela očistěn od dané látky. [14] Velikost GF je určena: [9] velikostí filtrační plochy, permeabilitou glomerulární membrány, filtračním tlakem, který je dán poměrem rozdílu tlaku v přívodné a odvodné cévě glomerulu a v Bowmanově váčku. GF je také úměrná počtu fungujících glomerulů. GF tak patří mezi základní metody funkčního vyšetření ledvin, kdy podle stupně poklesu GF lze usuzovat na stupeň poklesu funkce ledvin. 33
5.1.1 Vzorec pro výpočet glomerulární filtrace Pro výpočet GF je třeba zvolit látku, která splňuje tato kritéria: [1] musí se jednat o bezprahovou látku, v ledvinových tubulech nesmí docházet k jejímu vstřebávání ani vylučování, musí mít stálou koncentraci v séru. Je tedy potřeba zvolit látku, která se volně filtruje glomerulem a v tubulech nepodléhá tubulární resorpci ani tubulární sekreci. Platí následující rovnice: [9] GF = množství glomerulárního filtrátu v ml/s, P = koncentrace zvolené látky v plazmě i v glomerulárním filtrátu (např. kreatinin, viz. dále), T = množství této látky vylučované (+T) nebo vstřebané (-T) ledvinovými tubuly, U = koncentrace zvolené látky v definitivní moči, která musí být do vzorce dosazena ve stejných jednotkách, jako koncentrace v plazmě, V = objem vyloučené definitivní moči v ml/s. Pokud tedy zvolíme látku, která v tubulech nepodléhá resorpci a není ani tubuly secernována pak: a platí vztah: [9] 0 Jednoduchou matematickou úpravou dostaneme vzorec pro výpočet GF: 34 Diuréza se uvádí v ml/s což znamená, že denní diurézu je třeba podělit počtem sekund za 24 hod. Výsledek GF se udává také v ml/s. V současnosti se ke stanovení GF používají dvě metody. Metody přímé, kdy stanovujeme GF také za účasti vzorku moči, sbírané po přesně definovanou dobu (nejčastěji 24 hodin), přičemž v tomto vzorku měříme přímo koncentraci zvolené látky, která splňuje všechna výše
popsaná kritéria vhodná pro určení GF. Další metody jsou označovány jako metody výpočtové, které vycházejí z koncentrace kreatininu v plazmě a ostatních proměnných faktorů, podle použité rovnice. Hlavním rozdílem mezi těmito metodami je fakt, že zatím co u metod přímých je potřeba sbírat moč po zvolené časové období a změřit přesně její množství a koncentraci zvolené látky v ní, u metod výpočtových tato nutnost zcela odpadá, protože v použitých vzorcích pro výpočet odhadu GF se tato proměnná nepoužívá. U výpočtových metod není tedy potřeba sbírat moč. 5.1.2 Metody stanovení glomerulární filtrace se sběrem moči 5.1.2.1 Renální clearance endogenního kreatininu Kreatinin vzniká z kreatinu obsaženého v mozku a především ve svalové hmotě. Za den je z celkového množství kreatinu v těle přeměněno na kreatinin přibližně 1-2 % a tento kreatinin je vyloučen ledvinami z těla jako odpadní látka. Původně byl kreatinin považován za látku, jejíž množství se po profiltrování glomerulární membránou nemění, později se však ukázalo, že k vylučování kreatininu dochází i tubulární sekrecí a se vzrůstající koncentrací kreatininu v séru dochází i k jeho zvýšené sekreci tubuly. S postupným zhoršováním funkce ledvin dochází k tomu, že clearance kreatininu klesá pomaleji, než odpovídá skutečnému poklesu GF. Jinak řečeno, s postupnou klesající GF dochází ke zvýšení tubulární sekrece kreatininu, což je příčinou nadhodnocení změřené hodnoty GF. U zdravého dospělého člověka tedy hodnota kreatininové clearance lehce přesahuje hodnotu GF a to přibližně o 10 20 %. [15] I přes tuto nevýhodu zůstává stále toto vyšetření nejčastěji používaným pro zjíštění hodnoty GF. Další nevýhodou stanovení GF touto metodou je znalost přesného objemu vyloučené moči (přesnost na ml), což představuje největší zdroj chyb. Existují dvě výhody pro stanovení odhadu GF touto metodou. První je fakt, že stanovení kreatininu je jednoduché a levné, druhou výhodou je to, že kreatinin vzniká endogenně přímo v organismu a odpadá tak nutnost zajistit jeho přísun do krve, navíc jeho produkce v těle velmi málo kolísá, čímž je zajištěna jeho relativně stálá hladina v séru. Jedná se o metodu v praxi nejčastěji používanou již po několik desetiletí. Přesto, že jsou známy její nevýhody, používá se pro svou jednoduchost a nenáročnost dodnes. 35
Pro výpočet clearance endogenního kreatininu je potřeba znát koncentraci kreatininu v séru, dále jeho koncentraci v moči sbírané za určité období (nejčastěji 24 hodin) a množství vyloučené moči za toto období. Pro výpočet se užívá následující vzorec: [9] Kde Cl kr = clearance kreatininu v ml/s, U kr = koncentrace kreatininu v moči, V = diuréza v ml/s, P kr = koncentrace kreatininu v plazmě. Aby se vyloučil vliv nestejné velikosti těla, hmotnosti a konstituce, přepočítává se tato hodnota na ideální povrch těla, tj. 1,73 m 2. [9] Výsledek je tedy v ml/s/1,73 m 2. Pro výpočet skutečného povrchu těla u konkrétního pacienta jsou k dispozici konkrétní vzorce, nebo lze použít odečet z monogramu. Kromě výpočtu clearance kreatininu z moči sbírané 24 hodin existuje i tzv. dělená (frakcionovaná) clearance. Moč se sbírá ve více intervalech, většinou čtyři tříhodinové intervaly přes den a tři čtyřhodinové intervaly přes noc. Hodnota GF se potom počítá jako vážený průměr všech GF za jednotlivá sběrná období podle vzorce: [9] Kde t 1 až t n = doby sběru moči a GF 1 až GF n = glomerulární filtrace za příslušná časová období. V praxi je ovšem nejvíce rozšířena metoda měření clearance kreatininu z moči sbírané po dobu 24 hodin. Metoda frakcionované clearance kreatininu je používána mnohem méně. Hodnota kreatininové clearance ( ~ glomerulární filtrace) 1,1 2,3 ml/s klesá s věkem. [1] Udává se, že pokles GF od 40 let věku jedince činí přibližně 0,17 ml/s/1,73m 2 za 10 let života a ve věku 80 90 let dosahuje zhruba poloviční hodnoty na rozdíl od jedinců ve věku 20 30 let. [15] 5.1.2.2 Clearance inulinu Inulin je polysacharid tvořený základními jednotkami sacharidu fruktózy. Inulin má tu vlastnost, že volně prochází glomerulem a ke změnám jeho koncentrace nedochází ani v 36
tubulech. Všechno profiltrované množství inulinu se vyloučí v definitivní moči. Je to tedy ideální marker pro stanovení GF. Clearance inulinu poskytuje nejpravdivější hodnotu GF. Ovšem i tato metoda má své nevýhody. Protože inulin se v organizmu nevyskytuje, je potřeba zajistit jeho stabilní koncentraci v plazmě dlouhodobou infúzí. Další nevýhodou je, že stanovení koncentrace inulinu je složitější než stanovení koncentrace kreatininu. Stanovení inulinové clearance se používá při stanovení GF jen při vědeckých studiích. V praxi se tato metoda nepoužívá. [9] 5.1.3 Metody stanovení glomerulární filtrace bez sběru moči Hlavním důvodem pro zavedení metod stanovení GF bez nutnosti sběru moči je již výše zmíněný fakt, že sběr moči představuje největší zdroj chyb. Proto byly vyvinuty metody, které nevyžadují pro zjíštění hodnoty GF sbíranou moč. 5.1.3.1 Koncentrace cystatinu C v plazmě Cystatin C je bazický protein, který patří mezi inhibitory cysteinových proteáz. Je produkován všemi jadernými buňkami a jeho produkce je konstantní a nezávisí na tělesné hmotnosti, na pohlaví, na věku ani na množství svalové hmoty, což je výhodou oproti stanovení koncentrace kreatininu, jehož koncentrace je těmito faktory ovlivněna. Výpočet GF pomocí stanovení koncentrace cystatinu C nelze provádět v případech, kdy pacient užívá glukokortikoidy, při disfunkcích štítné žlázy a u pacientů s některými malignitami. Cystatin C volně prochází glomeruly a je zachycován glomerulárními buňkami. V těchto buňkách je metabolizován, takže se žádný cystatin C nedostane do peritubulární extracelulární tekutiny a jeho koncentrace v moči je malá. Pokud je jeho koncentrace v moči vysoká, svědčí to o tubulopatii. Koncentrace cystatinu C v plazmě stoupá úměrně poklesu GF. Fyziologická hodnota cystatinu C v plazmě je 0,7 1,3 mg/l. [1] Pro výpočet GF z koncentrace cystatinu C v plazmě se používá vzorec dle Grubba: [15], 1,4115 37
S cyst = koncentrace cystatinu C v plazmě v mg/l F = koeficient (děti do 14 let F = 1,384; muži F = 1; ženy F = 0,948). Výsledek GF se udává v ml/s/1,73m 2. Koncentrace cystatinu C v plazmě se měří nefelometricky. Tento výpočet je vhodné používat u pacientů, kteří mají GF > 0,3 ml/s. Bylo také zjíštěno, že hladina cystatinu C v plazmě se zvyšuje při malém poklesu GF dříve, než hladina plazmatického kreatininu, proto je tato látka klasifikována jako citlivější indikátor mírného poklesu GF. 5.1.3.2 Koncentrace kreatininu v plazmě Mezi koncentrací kreatininu v plazmě a hodnotou GF existuje vztah charakterizovaný nepřímou úměrností. S klesající GF stoupá hladina kreatininu v plazmě. Je to patrné z následujícího obrázku. Obr. č. 5 Závislost kreatininu v plazmě na hodnotě GF [9] Na základě této závislosti lze tedy z koncentrace kreatininu v plazmě odhadnout s jistou nepřesností GF. Ovšem menší pokles GF nelze podle sérového kreatininu rozpoznat, protože 38