Клиренс и СКФ: методы определения фильтрации почек

Скорость клубочковой фильтрации (СКФ) - ключевой интегральный показатель функции почек: он отражает, сколько миллилитров плазмы крови очищается нефронами за одну минуту. Именно СКФ определяет стадию хронической болезни почек, позволяет дозировать препараты и оценивать прогрессирование нефропатий. Понять СКФ невозможно без концепции клиренса - базового физиологического инструмента, связывающего концентрации вещества в плазме и моче с объёмом очищенной плазмы.

Концепция клиренса: что измеряет этот показатель

Клиренс (от англ. clearance - очищение) - это условный объём плазмы, полностью освобождаемый от данного вещества почками за одну минуту. Единица измерения - мл/мин. Базовая формула:

$C = \frac{U \cdot V}{P}$

где $U$ - концентрация вещества в моче (ммоль/л или мг/дл), $V$ - минутный диурез (мл/мин), $P$ - концентрация вещества в плазме крови. Результат показывает, каков «виртуальный» объём плазмы, из которого почки извлекли всё данное вещество за минуту.

Клиренс отражает сумму трёх почечных процессов: клубочковой фильтрации, канальцевой секреции и канальцевой реабсорбции. Если вещество только фильтруется и далее не изменяется, то $C = \text{СКФ}$. Если дополнительно секретируется, $C > \text{СКФ}$; если реабсорбируется, $C < \text{СКФ}$.

Рассчитать для своей задачи

Инулин как эталонный маркер СКФ

Идеальный маркер для измерения СКФ должен соответствовать строгим условиям: свободно фильтроваться через базальную мембрану клубочка, не секретироваться и не реабсорбироваться в канальцах, не метаболизироваться в почке, не влиять на фильтрацию. Инулин - полисахарид из клубней топинамбура - этим критериям отвечает полностью.

После внутривенного введения инулин распределяется в интерстициальной жидкости, freely проходит фильтрационный барьер и количественно попадает в первичную мочу. Канальцевый эпителий его не трогает: ни апикальные транспортёры, ни базолатеральные. Таким образом, весь профильтрованный инулин оказывается в конечной моче, и:

$\text{СКФ} = C_{\text{ин}} = \frac{U_{\text{ин}} \cdot V}{P_{\text{ин}}}$

Норма СКФ по инулину для молодого взрослого: мужчины - около 125-130 мл/мин, женщины - 110-120 мл/мин (на 1,73 м² поверхности тела). Подробнее о клиренсе инулина как золотом стандарте.

Эндогенные маркеры: креатинин и цистатин С

Практически вводить инулин каждому пациенту невозможно, поэтому клиника использует эндогенные маркеры. Наиболее распространён креатинин - продукт спонтанного неферментативного распада фосфокреатина в мышцах. Его суточная продукция относительно постоянна и пропорциональна мышечной массе.

Ограничения клиренса креатинина (проба Реберга):

• Дополнительно секретируется в проксимальных канальцах (примерно 10-20% от профильтрованного), поэтому клиренс завышает СКФ.
• Концентрация в плазме зависит от мышечной массы: у пожилых и кахектичных пациентов клиренс кажется нормальным при реально сниженной СКФ.
• Необходим сбор суточной мочи - источник ошибок при неполном сборе.

Цистатин С - белок с молекулярной массой 13 кДа, вырабатываемый всеми ядросодержащими клетками с постоянной скоростью. Не зависит от мышечной массы, возраста и пола. Фильтруется свободно, реабсорбируется и деградируется в канальцах (не попадает в мочу), поэтому прямое измерение клиренса цистатина С невозможно; его плазменный уровень используется в расчётных формулах.

Расчётные формулы СКФ

В клинической практике доминируют расчётные уравнения по концентрации креатинина или цистатина С в сыворотке, поскольку избавляют от суточного сбора мочи.

Формула Кокрофта-Голта (1976):

$\text{СКФ} \approx \frac{(140 - \text{возраст}) \cdot \text{масса (кг)}}{72 \cdot P_{\text{кр}} (\text{мг/дл})} \cdot k$

где $k = 1{,}0$ для мужчин, $k = 0{,}85$ для женщин. Исторически первая широко распространённая формула, однако не нормирована на площадь тела и менее точна у пожилых.

Формула CKD-EPI (2009, с ревизией 2021 без расовой поправки) - рекомендация KDIGO. Использует уровень сывороточного креатинина, возраст и пол; обеспечивает меньшее смещение по сравнению с Кокрофтом-Голтом, особенно при СКФ > 60 мл/мин.

CKD-EPI (цистатин С) - точнее при нестандартной мышечной массе (саркопения, ампутации).

Рассчитать для своей задачи

Проба Реберга-Тареева

Классическая клиническая процедура прямого измерения клиренса эндогенного креатинина. Протокол:

1. Пациент собирает суточную мочу (или 2-часовой порции натощак в стандартном варианте).
2. Определяют концентрацию креатинина в моче и в сыворотке крови, взятой в середине периода сбора.
3. Рассчитывают диурез за минуту.
4. Подставляют в формулу клиренса: $C_{\text{кр}} = U_{\text{кр}} \cdot V / P_{\text{кр}}$.

Норма клиренса креатинина: 80-120 мл/мин у взрослых. При ХБП 3А-стадии СКФ составляет 45-59 мл/мин, при 5-й (терминальной) - < 15 мл/мин.

Нормирование на площадь поверхности тела

СКФ 125 мл/мин у взрослого человека со средней площадью поверхности тела 1,73 м² и СКФ 80 мл/мин у ребёнка с площадью 1,1 м² - принципиально разные физиологические ситуации. Поэтому стандарт - выражать СКФ в мл/мин/1,73 м².

Площадь поверхности тела рассчитывается по формуле Дюбуа или Мостеллера:

$S = \sqrt{\frac{\text{рост (см)} \cdot \text{масса (кг)}}{3600}}$

Нормированная СКФ позволяет сравнивать детей и взрослых, людей разного телосложения и динамику у одного пациента при изменении массы тела.

Интерпретация результатов: стадии ХБП

По классификации KDIGO 2012 СКФ (мл/мин/1,73 м²) определяет стадию хронической болезни почек:

• G1 - ≥ 90 (норма/повышение при поражении почечной ткани)
• G2 - 60-89 (незначительное снижение)
• G3а - 45-59, G3б - 30-44 (умеренное снижение)
• G4 - 15-29 (тяжёлое снижение)
• G5 - < 15 (почечная недостаточность, диализ)

При этом стадия ХБП не устанавливается только по СКФ: требуется наличие маркеров поражения почек в течение ≥ 3 месяцев. Важен также нефрон как структурная единица: чем больше нефронов выключено, тем ниже суммарная СКФ.

Рассчитать для своей задачи

Факторы, влияющие на СКФ

СКФ не является константой - она динамически меняется в зависимости от:

• Онкотического давления плазмы: гипопротеинемия снижает онкотическое давление в капиллярах клубочка, увеличивая эффективное фильтрационное давление и СКФ.
• Гидростатического давления: системная гипотензия снижает перфузионное давление → СКФ падает; при артериальной гипертензии СКФ может временно возрастать.
• Тонуса приносящей и выносящей артериол: ренин-ангиотензин-альдостерон сужает выносящую артериолу → поддерживает фильтрационное давление при гипотонии.
• Площади и проницаемости фильтрационного барьера: воспалительные гломерулонефриты уменьшают эффективную площадь фильтрации.
• Возраста: после 40 лет СКФ снижается примерно на 1 мл/мин/1,73 м² в год.

Подробнее о механизмах регуляции давления в клубочке читайте в статье клубочковая фильтрация и фильтрационное давление.

Частые ошибки

• Использование только сывороточного креатинина без расчёта СКФ. Концентрация креатинина 130 мкмоль/л у 25-летнего мужчины-атлета и у 80-летней пациентки означает принципиально разную СКФ. Сырая концентрация без расчёта клиренса не информативна.
• Игнорирование коррекции на площадь тела. СКФ всегда указывают на 1,73 м², иначе сравнение с нормами некорректно.
• Неполный суточный сбор мочи при пробе Реберга. Пациент «забывает» первую или последнюю порцию - объём мочи занижается, клиренс ложно снижается.
• Применение формулы Кокрофта-Голта у пожилых и кахектичных. При саркопении мышечная масса мала, продукция креатинина снижена - формула системно завышает СКФ. Следует использовать CKD-EPI или маркер цистатин С.
• Отождествление клиренса с абсолютным объёмом мочи. Клиренс - это объём очищенной плазмы, а не мочи; диурез 1 мл/мин и диурез 5 мл/мин при разных концентрациях дают одинаковый клиренс.

FAQ

Почему инулин не применяют в рутинной клинике? Инулин требует непрерывного внутривенного введения для поддержания постоянной концентрации в плазме, нескольких заборов крови и мочи, точного измерения времени сбора. Это трудоёмко, дорого и неудобно для пациента. В исследовательской практике и при оценке трансплантированной почки его используют; в повседневной клинике - расчётные формулы по креатинину.

Что такое расчётная и измеренная СКФ? Измеренная СКФ (mGFR) - результат реального клиренса маркера (инулин, иогексол, ЭДТА-Cr51). Расчётная СКФ (eGFR) - результат математической формулы (CKD-EPI, MDRD) по сывороточным маркерам. eGFR удобна, но имеет погрешность ±15-20% относительно mGFR у конкретного пациента.

При каких состояниях клиренс креатинина ненадёжен? При выраженном снижении СКФ (< 30 мл/мин), при остром почечном повреждении (концентрация в плазме меняется быстрее, чем устанавливается равновесие), при рабдомиолизе (резкий выброс креатинина), при приёме некоторых препаратов (триметоприм, циметидин блокируют канальцевую секрецию), при крайних значениях мышечной массы.

Коротко

Клиренс - расчётный объём плазмы, очищаемый почками от вещества за минуту; формула $C = U \cdot V / P$. Для определения СКФ нужен маркер, который только фильтруется: эталон - инулин ($C_{\text{ин}} = \text{СКФ}$), клинический стандарт - расчёт по сывороточному креатинину (CKD-EPI) или цистатину С. Проба Реберга-Тареева измеряет клиренс эндогенного креатинина, но завышает СКФ из-за канальцевой секреции. Норма СКФ у взрослых - 80-130 мл/мин/1,73 м²; снижение ниже 60 мл/мин/1,73 м² в течение трёх месяцев - признак ХБП.