Brzina glomerulske filtracije

Brzina glomerulske filtracije (GFR) je jedna od mjera funkcije bubrega.

Bubrežne funkcije uključuju

održavanje kiselinsko-bazne ravnoteže;
reguliranje ravnoteže tečnosti, natrija, kalija i drugih elektrolita;
čišćenje toksina,
apsorpciju glukoze, aminokiselina i drugih malih molekula. te
regulaciju krvnog pritiska,
proizvodnju različitih hormona, kao što je eritropoetin i
aktivaciju vitamina D.

Brzina glomerulske filtracije opisuje brzinu protoka filtrirane tečnosti kroz bubreg. Stopa klirensa kreatinina (C _Cr ili CrCl) je zapremina krvne plazme koja se očisti od kreatinina po jedinici vremena i korisna je mjera za podešavanje GFR. Klirens kreatinina premašuje GFR zbog sekrecije kreatinina,^[1] which can be blocked by cimetidine. Both GFR and C_Cr mogu se precizno izračunati uporednim mjerenjima supstanci u krvi i mokraći ili procijeniti formulama koristeći samo rezultat testa krvi (eGFR i eC_Cr) Rezultati ovih testova koriste se za procjenu funkcije izlučivanja bubrega. Stadiji zasnovani na težini hronične bubrežne bolesti zasniva se na kategorijama GFR kao i albuminuriji i uzroku bubrežne bolesti.^[2]

Normalni opseg GFR, prilagođen za tjelesnu površinu, iznosi između 100–130, rosječno 125 ml / min /1,73 m² kod muškaraca i 90–120 ml / min / 1,73 m ² kod žena mlađih od 40 godina. U djece, GFR izmjeren klirensom inulina iznosi 110 ml/min /1,73 m², do 2 godine starosti kod oba spola, a zatim se progresivno smanjuje. Nakon 40. godine, GFR se progresivno smanjuje, za 0,4–1,2 ml/min godišnje.

Procijenjeni GFR (eGFR) sada preporučuju smjernice kliničke prakse i regulatorne agencije za rutinsku procjenu GFR, dok se izmjereni GFR (mGFR) preporučuje kao potvrdni test kada je potrebna preciznija procjena.^[3]

Definicija

Brzina glomerulske filtracije (GFR) je količina tekućine filtrirane iz bubrežnog glomerulu u kapilare Bowmanove čahure po jedinici vremena.^[4] Za fiziološko održavanje GFR-a, najvažniji je diferencijalni bazni tonus aferentne i eferentne arteriole (vidi dijagram). Drugim riječima, brzina filtracije ovisi o razlici između povišenog krvnog pritiska stvorenog vazokonstrikcijom uzlazne ili aferentne arteriole u odnosu na niži krvni pritisak stvoren manjim vazokonstrikcijama izlazne ili eferentne arteriole.

GFR je jednak omjeru bubrežnog klirensa kada se bilo koja rastvorena supstanca slobodno filtrira, a bubrezi niti reapsorbiraju niti luče. Stoga je izmjerena brzina količina supstance u mokraći koja potiče iz izračunane zapremine krvi. Povezujući ovaj princip sa dolje navedenom jednadžbom – za upotrijebljenu supstancu proizvod koncentracije urina i njegovog protoka jednak je masi supstance koja se izlučuje za vrijeme prikupljanja mokraće. Ova masa jednaka je masi filtriranoj na glomerulu, jer se u nefronu ništa ne dodaje ili uklanja. Dijeljenjem iznosa ove mase s koncentracijom u plazmi dobija se volumen plazme iz koje masa mora izvorno dolaziti, a time i količina tekućine u plazmi koja je ušla u Bowmanovu čahuru, u gore spomenutom vremenskom periodu. GFR se obično bilježi u jedinicama zapremine u vremenu, npr. mililitara u minuti (ml/min).

GFR={\frac {{\mbox{Koncentracija urina}}\times {\mbox{Protok urina}}}{\mbox{Koncentracija plazme}}}

Postoji nekoliko različitih tehnika koje se koriste za izračunavanje ili procjenu brzine glomerulske filtracije (GFR ili eGFR). Gornja formula primjenjuje se samo na izračun GFR kada je jednaka stopi klirensa.

Izračunavanje

Tačnije, GFR je protok tečnosti između glomerulskih kapilara i Bowmanove čahure:

{\operatorname {d} Q \over \operatorname {d} t}=K_{f}\times (P_{G}-P_{B}-\Pi _{G}+\Pi _{B})

^[5]^[6]

gdje:

${\operatorname {d} Q \over \operatorname {d} t}$ = GFR.
$K_{f}$ = filtracijski konstanta određena kao proizvod hidauličke kondukcije i površine glomerulskih kapilara;
$P_{G}$ = hidrostatski pritisak u glomerulskim kapilarima;
$P_{B}$ is the hydrostatic pressure within the Bowman's capsule.
$\Pi _{G}$ = koloidni osmotski pritisak u glomerulskim kapilarima, i
$\Pi _{B}$ = koloidni osmotski pritisak u Bowmanovoj čahuri.

$K f$

Budući da je ova konstanta mjerenje hidrauličke vodljivosti pomnoženo s površinom kapilara, gotovo je nemoguće fizički izmjeriti. Međutim, to se može odrediti eksperimentom. Metode određivanja GFR navedene su u gornjim i donjim odjeljcima i iz koje jednadžbe je jasno da se $K_{f}$ može pronaći dijeljenjem pokusne GFR s neto pritiskom filtracije:^[5]

K_{f}={\frac {\textrm {GFR}}{\text{Net Filt. Pressure}}}={\frac {\textrm {GFR}}{(P_{G}-P_{B}-\Pi _{G}+\Pi _{B})}}

$P G$

Hidrostatski pritisak unutar glomerularnih kapilara određuje se razlikom u pritisku između tečnosti koja ulazi odmah iz aferentne arteriole i izlazi kroz eferentne. Razlika pritiska aproksimira se umnoškom ukupnog otpora dotične arteriole i protoka krvi kroz nju:^[6]

P_{a}-P_{G}=R_{a}\times Q_{a}

P_{G}-P_{e}=R_{e}\times Q_{e}

gdje:

$P_{a}$ = pritisak u uzlaznoj arterioli;
$P_{G}$ = hidrostatski pritisak u glomerulskim kapilarima;
$P_{e}$ =pritisak u silaznoj arterioli;
$R_{a}$ =razlika otpornosti uzlazne arteriola;
$R_{e}$ = otpornost silazne arteriole;
$Q_{a}$ = fluks uzlazne arteriole;
And, $Q_{e}$ = fluks silazne arteriole.

$P B$

Pritisak u Bowmanovoj čahurii i proksimalnoj tubuli može se odrediti razlikom između pritiska u Bowmanovoj čahuri i silaznoj tubuli:^[6]

P_{B}-P_{d}=R_{d}\times (Q_{a}-Q_{e})

gdje:

$P_{d}$ = pritisak u silaznoj tubuli;
$R_{d}$ = otpornost silazne tubule.

$\prod G$

Krvna plazma sadrži mnogo proteina, koji djeluju prema unutra usmjerenoj sili koja se naziva osmotski pritisak na vodu u hipotoničnim rastvorima preko membrane, tj. u Bowmanovoj čahuri. Budući da proteini plazme gotovo nisu u stanju da izađu iz glomerulskih kapilara, ovaj onkotski pritisak definiran je jednostavno zakonom o idealnim plinovima:^[5]^[6]

\Pi _{G}=RTc

gdje:

R = univerzalna plinska konstanta;
T = temperatura;
c = koncentracija u mol/L, proteina plazme (napomena: rastvorene materije mogu slobodno difundirati kroz glomerulsku kapsulu).

$\prod B$

Gotovo se uvijek uzima da je ova vrijednost jednaka nuli, jer u zdravom nefronu u Bowmanovoj čahuri ne bi trebalo biti proteina.^[5]

Frakcija čišćenja i filtracije

Frakcija filtracije

Frakcija filtracije je količina plazme koja se zapravo filtrira kroz bubreg. To se može definirati pomoću jednadžbe:

$FF=.mw-parser-output .sfrac{white-space:nowrap}.mw-parser-output .sfrac.tion,.mw-parser-output .sfrac .tion{display:inline-block;vertical-align:-0.5em;font-size:85%;text-align:center}.mw-parser-output .sfrac .num,.mw-parser-output .sfrac .den{display:block;line-height:1em;margin:0 0.1em}.mw-parser-output .sfrac .den{border-top:1px solid}.mw-parser-output .sr-only{border:0;clip:rect(0,0,0,0);height:1px;margin:-1px;overflow:hidden;padding:0;position:absolute;width:1px}GFR/RPF$

FF = filtracijska frakcija;
GFR = stiopa glomerulske filtracije;
RPF = tok bubrežne plazme.

Normalni ljudski FF iznosi 20%.

Bubrežni klirens

$C x =(U x) V / P x$

$C x$ = X klirens (normalno u jedinicama mL/min).
$U x$ = X-ova koncentracija mokraće;
$P x$ =X-ova koncentracija plazme;
$V$ = brzina protoka mokraće.

Procjena

U kliničkoj praksi, međutim, za mjerenje GFR koriste se klirens kreatinina ili procjene klirensa kreatinina na osnovu nivoa kreatinina u serumu. Kreatinin se prirodno proizvodi u tijelu (kreatinin je proizvod razgradnje kreatin-fosfatA, koji se nalazi u mišićima). Glomerul ga slobodno filtrira, ali i aktivno luči iz peritubulskih kapilsra i to u vrlo malim količinama, tako da klirens kreatinina precjenjuje stvarni GFR za 10% do 20%. Ova granica pogreške je prihvatljiva s obzirom na lahkoću kojom se mjeri klirens kreatinina. Za razliku od preciznih GFR mjerenja koja uključuju konstantne infuzije inulina, kreatinin je već u stabilnom stanju u krvi, pa je mjerenje klirensa kreatinina mnogo manje glomazno. Međutim, procjene GFR kreatinina imaju svoja ograničenja. Sve jednadžbe za procjenu ovise o predviđanju 24-satne brzine izlučivanja kreatinina, koja je funkcija, prilično varijabilne, mišićne mase. Jedna od jednadžbi, Cockcroftova i Gaultova jednadžba (vidi dolje) nije ispravna za „rasno“-populacijsku pripadnost. S većom mišićnom masom, kreatinin u serumu bit će veći za bilo koju brzinu klirensa. Uobičajena greška koja se čini kada se samo gleda na serumski kreatinin je neprijavljivanje mišićne mase. Dakle, starija žena sa serumskim kreatininom od 1,4 mg /dL može zaista imati umjereno ozbiljnu hroničnu bolest bubrega, dok mladi mišićavi muškarac može imati normalan nivo bubrežne funkcije na ovom nivou kreatinina u serumu. Jednadžbe zasnovane na kreatininu treba koristiti s oprezom kod pacijenata sa kaheksije i pacijenata sa cirozom. Često imaju vrlo nisku mišićnu masu i znatno nižu brzinu izlučivanja kreatinina od predviđene jednačinama dolje, tako da pacijent sa cirozom sa serumskim kreatininom od 0,9nbsp;mg /dL može imati umjereno teški stepen hronične bubrežne bolesti.

Normalni rasponi

Normalni opseg GFR, prilagođen za telesnu površinu, iznosi između 100–130, u proseku 125 ml/min/1,73 m ² kod muškaraca i 90–120 ml/min/1,73 m² kod žena mlađih od 40 godina. U djece, GFR izmjeren klirensom inulina iznosi 110 ml/min/1,73 m ² do 2. godine starosti kod oba spola, a zatim se progresivno smanjuje. Nakon 40. godine, GFR se progresivno smanjuj, za 0,4–1,2 ml/min godišnje.

Smanjeni BFR

Smanjena bubrežna funkcija može biti uzrokovana mnogim vrstama bubrežne bolesti. Nakon prezentacije smanjene bubrežne funkcije, preporučuje se anamneza i fizički pregled, kao i ultrazvuk bubrega i analiza urina. Najvažnije stavke u historiji su lijekovi, edem, nokturija, bruto hematurija, porodična historija bolesti bubrega, dijabetes i poliurija. Najvažnije stavke u fizičkom pregledu su znakovi vaskulitisa, lupus eritematozus, dijabetes, endokarditis i hipertenzija.

Analiza urina je korisna čak i kada ne pokazuje patološke znake, jer ovo otkriće sugerira vanbubrežnu etiologiju. Proteinurija i / ili urinarni sediment obično ukazuje na prisustvo glomerulske bolesti. Hematurija može biti uzrokovana glomerulskm bolešću ili bolešću duž urinarnog trakta.

Faze hronične bolesti bubrega

Faktori rizika za bubrežne bolesti uključuju dijabetes, visoki krvni pritisak, porodičnu historiju, stariju dob, etnopopulacijsku pripadnost i pušenje.

Za većinu pacijenata primjeren je GFR preko 60 ml/min/1,73 m². Ali značajan pad GFR u odnosu na prethodni rezultat testa može biti rani pokazatelj bolesti bubrega koja zahtijeva medicinsku intervenciju. Što se prije otkrije i liječi disfunkcija bubrega, veća je šansa za očuvanje preostalih nefrona i sprječavanje potrebe za dijalizom.

Stadiji CKD	Razina GFR (mL/min/1,73 m²)
Stadij 1	≥ 90
Stadij 2	60–89
Stadij 3	30–59
Stdij 4	15–29
Stadij 5	< 15

Težina hronične bolesti bubrega (CKD) opisuje se u šest faza; tri najteže definirane su vrijednošću MDRD-eGFR, a prva tri također ovise o tome postoje li drugi dokazi o bolesti bubrega (npr. proteinurija):

0) Normalna funkcija bubrega - GFR iznad 90 ml/min/1,73 m² i bez proteinurije

1) CKD1 - GFR iznad 90 ml/min/1,73 m² sa dokazima oštećenja bubrega

2) CKD2 (blago) - GFR od 60 do 89 ml/ min/1,73 m² sa dokazima oštećenja bubrega

3) CKD3 (umjereno) - GFR od 30 do 59 ml/ min/1,73 m²

4) CKD4 (ozbiljna) - GFR od 15 do 29 ml/ min/1,73 m²

5) CKD5 zatajenje bubrega - GFR manji od 15 ml/min/1,73 m² Neki dodaju CKD5D za one pacijente u fazi 5 kojima je potrebna dijaliza; mnogi pacijenti sa CKD5 još nisu na dijalizi.

Napomena: drugi dodaju "T" pacijentima koji su imali transplantaciju bez obzira na stadij.

Nisu svi kliničari saglasni sa gornjom klasifikacijom, sugerirajući da bi se pacijente s blago smanjenom funkcijom bubrega, posebno starije osobe, mogle pogrešno označiti da imaju bolest.^[7]^[8] U 2009. godini održana je konferencija u vezi sa ovim kontroverzama bubrežne bolesti: poboljšanje globalnih ishoda (KDIGO) o KBB: Definicija, klasifikacija i prognoza, prikupljanje podataka o prognozi za HBB radi pročišćavanja definicije i stadijuma HBL.^[9]

Također pogledajte

Reference

^ Ganong (2016). "Renal Function & Micturition". Review of Medical Physiology, 25th ed. McGraw-Hill Education. str. 677. ISBN 978-0-07-184897-8.
^ Stevens, Paul E.; Levin, Adeera (Jun 4, 2013). "Evaluation and management of chronic kidney disease: synopsis of the kidney disease: improving global outcomes 2012 clinical practice guideline". Annals of Internal Medicine. 158 (11): 825–830. doi:10.7326/0003-4819-158-11-201306040-00007. ISSN 1539-3704. PMID 23732715.
^ Levey AS; Coresh J; Tighiouart H; Greene T; Inker LA (2020). "Measured and estimated glomerular filtration rate: current status and future directions". Nat Rev Nephrol. 16 (1): 51–64. doi:10.1038/s41581-019-0191-y. PMID 31527790.
^ Nosek, Thomas M. "Section 7/7ch04/7ch04p11". Essentials of Human Physiology. Arhivirano s originala, 24. 3. 2016. – "Glomerular Filtration Rate"
^ ^a ^b ^c ^d Guyton, Arthur; Hall, John (2006). "Chapter 26: Urine Formation by the Kidneys: I. Glomerular Filtration, Renal Blood Flow, and Their Control". u Gruliow, Rebecca (ured.). Textbook of Medical Physiology (Book) (11th izd.). Philadelphia, Pennsylvania: Elsevier Inc. str. 308–325. ISBN 978-0-7216-0240-0.
^ ^a ^b ^c ^d Keener, James; Sneyd, James (2004). "20: Renal Physiology". u Marsden, J.E. (ured.). Mathematical Physiology (Book). Interdisciplinary Mathematics. Mathematical Biology Vol. 8. Sirovich, Wiggins (1st izd.). New York: Springer Science +Business Media LLC. str. 612–636. ISBN 978-0-387-98381-3.
^ Bauer C, Melamed ML, Hostetter TH (2008). "Staging of Chronic Kidney Disease: Time for a Course Correction". Journal of the American Society of Nephrology. 19 (5): 844–46. doi:10.1681/ASN.2008010110. PMID 18385419.
^ Eckardt KU, Berns JS, Rocco MV, Kasiske BL (juni 2009). "Definition and Classification of CKD: The Debate Should Be About Patient Prognosis—A Position Statement From KDOQI and KDIGO" (PDF). American Journal of Kidney Diseases. 53 (6): 915–920. doi:10.1053/j.ajkd.2009.04.001. PMID 19406541. Arhivirano s originala (PDF), 25. 7. 2011.
^ "KDIGO Controversies Conference: Definition, Classification and Prognosis in CKD, London, October 2009". Kidney Disease: Improving Global Outcomes (KDIGO). 2009. Arhivirano s originala, 24. 11. 2010.

Vanjski linkovi

Online kalulatori

Online GFR Calculator
Schwartz formula for estimating pediatric renal function
Creatinine clearance calculator Arhivirano 2. 5. 2021. na Wayback Machine (Cockcroft-Gault Equation)- by MDCalc
MDRD GFR Equation Arhivirano 27. 10. 2020. na Wayback Machine
GFR calculator using Cystatin C

Referentni linkovi

National Kidney Disease Education Program website. Includes professional references and GFR calculators
eGFR at Lab Tests Online Arhivirano 9. 4. 2017. na Wayback Machine

[1] Ganong (2016). "Renal Function & Micturition". Review of Medical Physiology, 25th ed. McGraw-Hill Education. str. 677. ISBN 978-0-07-184897-8.

[2] Stevens, Paul E.; Levin, Adeera (Jun 4, 2013). "Evaluation and management of chronic kidney disease: synopsis of the kidney disease: improving global outcomes 2012 clinical practice guideline". Annals of Internal Medicine. 158 (11): 825–830. doi:10.7326/0003-4819-158-11-201306040-00007. ISSN 1539-3704. PMID 23732715.

[naturerev-3] Levey AS; Coresh J; Tighiouart H; Greene T; Inker LA (2020). "Measured and estimated glomerular filtration rate: current status and future directions". Nat Rev Nephrol. 16 (1): 51–64. doi:10.1038/s41581-019-0191-y. PMID 31527790.

[4] Nosek, Thomas M. "Section 7/7ch04/7ch04p11". Essentials of Human Physiology. Arhivirano s originala, 24. 3. 2016. – "Glomerular Filtration Rate"

[Guyton2006-5] Guyton, Arthur; Hall, John (2006). "Chapter 26: Urine Formation by the Kidneys: I. Glomerular Filtration, Renal Blood Flow, and Their Control". u Gruliow, Rebecca (ured.). Textbook of Medical Physiology (Book) (11th izd.). Philadelphia, Pennsylvania: Elsevier Inc. str. 308–325. ISBN 978-0-7216-0240-0.

[Keener2004-6] Keener, James; Sneyd, James (2004). "20: Renal Physiology". u Marsden, J.E. (ured.). Mathematical Physiology (Book). Interdisciplinary Mathematics. Mathematical Biology Vol. 8. Sirovich, Wiggins (1st izd.). New York: Springer Science +Business Media LLC. str. 612–636. ISBN 978-0-387-98381-3.

[7] Bauer C, Melamed ML, Hostetter TH (2008). "Staging of Chronic Kidney Disease: Time for a Course Correction". Journal of the American Society of Nephrology. 19 (5): 844–46. doi:10.1681/ASN.2008010110. PMID 18385419.

[8] Eckardt KU, Berns JS, Rocco MV, Kasiske BL (juni 2009). "Definition and Classification of CKD: The Debate Should Be About Patient Prognosis—A Position Statement From KDOQI and KDIGO" (PDF). American Journal of Kidney Diseases. 53 (6): 915–920. doi:10.1053/j.ajkd.2009.04.001. PMID 19406541. Arhivirano s originala (PDF), 25. 7. 2011.

[9] "KDIGO Controversies Conference: Definition, Classification and Prognosis in CKD, London, October 2009". Kidney Disease: Improving Global Outcomes (KDIGO). 2009. Arhivirano s originala, 24. 11. 2010.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

Brzina glomerulske filtracije

Definicija

Izračunavanje

Kf

PG

PB

∏G

∏B

Frakcija čišćenja i filtracije

Frakcija filtracije

Bubrežni klirens

Procjena

Normalni rasponi

Smanjeni BFR

Faze hronične bolesti bubrega

Također pogledajte

Reference

Vanjski linkovi

Online kalulatori

Referentni linkovi

$K f$

$P G$

$P B$

$\prod G$

$\prod B$