如何评估肾小球滤过率GFR:测定与估算?

内科 普通内科 2018-12-10 22:40  浏览 :2680
导读GFR指的是肾小球滤过率,单位时间内两肾生成滤液的量称为肾小球滤过率,正常成人为125ml/min左右。肾小球滤过率与肾血浆流量的比值称为滤过分数。肾小球滤过率和滤过分数是衡量肾功能的指标。

GFR指的是肾小球滤过率,单位时间内两肾生成滤液的量称为肾小球滤过率,正常成人为125ml/min左右。肾小球滤过率与肾血浆流量的比值称为滤过分数。肾小球滤过率和滤过分数是衡量肾功能的指标。




在临床实践中,测定GFR复杂、耗时且麻烦。此外,大多数临床工作中并不需要确切的GFR数值。例如,知道GFR为40mL/(min 1.73m2)而不是30mL/(min  1.73m2)或50mL/(min 1.73m2)通常意义不大。而重要的是要了解GFR(及由此推断出的疾病严重程度)是在改变还是处于稳定状态。对于体重和饮食相对恒定的大多数患者,上述情况通常可通过监测血清肌酐或估算GFR的变化来确定。因此,GFR一般通过血清标志物来估算。


然而,得到更精确的GFR数值有时也很重要。例如在临床上进行药物剂量调整时,尤其是治疗窗较窄的毒性药物,如化疗药物;肾脏捐赠前;以及确定无透析移植的需求前。在上述情况下,考虑测定GFR是合理的。

GFR的测定

虽然GFR无法直接测定,但测量GFR的最佳方法是检测一种理想滤过标志物在尿液中的清除率。使用一种滤过标志物(x),计算x的清除率(Cx)的公式为:

Equation1:Cx=(UxxV)/Px

其中Px是该标志物的血清浓度,Ux是x在尿液中的浓度,V是尿流率(即,每单位时间的尿量)。

理想滤过标志物的定义是,能够在肾小球中自由滤过、无毒性、既不被肾小管分泌也不被重吸收且在肾脏的排泄过程中不发生变化的溶质。如果满足这些标准,则滤过负荷就等于尿液中的排泄率:

Equation2:GFRxPx=(UxxV)

GFRXPx是滤过负荷,UxXV是尿液中的排泄率。将其代入到公式1中:

Equation3:GFR=Cx



外源性滤过标志物的金标准是菊粉。菊粉是一种生理惰性物质,在肾小球可自由滤过,并且在肾脏中不分泌、不重吸收、不合成也不代谢。因此,菊粉在肾小球滤过的量等于尿中排出的量,而尿中排出的量可以测量。但不足之处是菊粉货源短缺、价格昂贵且难以检测。此外,测量菊粉清除率的经典方法需要持续静脉输注、多次采血及膀胱导尿。

目前还有多种不那么繁琐的方法可测量清除率:使用其他滤过标志物(如放射性或非放射性碘酞酸盐、碘海醇、DTPA或EDTA),单次快速给予标志物(皮下或静脉途径),自发性膀胱排空,以及测量血浆清除率。虽然这些方法更简便,但均有缺点,限制了其在临床实践中的应用并影响了对研究结果的解读。

GFR的估算—在美国,估算GFR的最常用方法是:测量肌酐清除率;使用基于血清肌酐的估算方程,如Cockcroft-Gault方程、MDRD研究方程和慢性肾脏病流行病学合作(ChronicKidneyDiseaseEpidemiologyCollaboration,CKD-EPI)方程。简化的MDRD研究方程和CKD-EPI方程正得到日益广泛的应用。

测量肌酐清除率和使用估算方程都要依赖肌酐作为肾功能的标志物。用肌酐来估算GFR的问题将在下文说明。其他的肾功能标志物包括血尿素氮(bloodureanitrogen,BUN)(效果不及血清肌酐)和血清胱抑素C(主要在研究中使用)。

通过血清肌酐浓度的倒数来评估GFR随时间变化的相关内容将单独讨论。

利用肌酐来估算GFR

肌酐来源于骨骼肌中肌酸的代谢及膳食中肉类的摄入。它以相对恒定的速率释放进循环中。肌酐可自由通过肾小球滤过,不被肾脏重吸收及代谢。然而,大约10%-40%的尿肌酐是通过近端小管中的有机阳离子分泌途径而由肾小管分泌的。因此,如果GFR、通过肾小管分泌的肌酐、肌酸摄入量(即饮食)和肌酐池大小(即肌肉质量)都保持恒定,则血浆肌酐浓度应该也保持不变。

肌酐排泄量(GFRxSCr,SCr为血清肌酐)等于稳态中肌酐的产生量,在饮食和肌肉质量保持稳定的情况下,肌酐的产生量也相对恒定。因此:



GFRxSCr=constant

因此,血清肌酐浓度与GFR成反比。例如,若GFR下降50%,则肌酐排泄量最初会减少。假设肾小管肌酐分泌量、饮食和肌肉质量不发生变化,则GFR降低将导致肌酐堆积及血清肌酐升高直到翻倍,此时,滤过量将再次等于排泄量:

GFR/2x2SCr=GFRxSCr=constant

根据血清肌酐和GFR所绘制的曲线图形具有重要的临床意义,对于轻度肾脏疾病患者,血清肌酐轻度升高通常反映了GFR明显下降,而对于晚期肾脏病患者,血清肌酐的明显升高反映的是GFR少量绝对下降。

然而,这条曲线描绘了GFR与血清肌酐之间的假定关系。实际上,GFR降低会导致肾小管肌酐分泌增加,从而使血清肌酐的升高相对平缓。因此,GFR下降50%并不会导致血清肌酐翻倍,而是较小幅度的上升,比GFR下降时肾小管的分泌没有增加情况下的血清肌酐浓度升高幅度小。

正常值—在美国第3次全国健康和营养检查调查中,男性和女性的平均血清肌酐值分别为1.13mg/dL和0.93mg/dL(100μmol/L和82μmol/L)。不同种族间的平均值也有差异。对于非西班牙语裔黑人,平均血清肌酐为1.25mg/dL(男性)和1.01mg/dL(女性)。对于非西班牙语裔白人(男性1.16mg/dL,女性0.97mg/dL)和墨西哥裔美国人(男性1.07mg/dL,女性0.86mg/dL),该平均值更低。采用可追溯参考物质的新型肌酐检测方法所得出的平均值均更低。

因为女性的肌肉质量较低,以致肌酐生成率较低,所以她们的血清肌酐值较低。可以推测,黑人的血清肌酐值较高和西班牙语裔人群的血清肌酐值较低也反映了同样的问题,说明他们的肌肉质量和肌酐生成量较高和较低。

需要有稳定的肾功能—血清肌酐仅可用于估算肾功能稳定个体的GFR。例如,在急性肾损伤的早期,GFR显著降低但肌酐尚未累积,因此血清肌酐尚不能反映肾功能损伤的程度。

在肾功能稳定的情况下,如肾功能正常或CKD患者中,血清肌酐的上升几乎总是代表着GFR的降低。然而,某些药物会干扰肌酐的分泌血清肌酐的分析结果,并且饮食改变或膳食补充剂可影响肌酐的产生。在这些情况下,GFR没有变化,BUN也没有同时升高。

使用肌酐的局限性—使用肌酐来估算GFR存在一些重要的局限性,包括肌酐生成的变化、肌酐分泌的变化、肾外肌酐排泄以及与肌酐测定相关的问题。



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周志安 内科-普通内科|主治医师
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