Рафт за книги на NCBI. Услуга на Националната медицинска библиотека, Национални здравни институти.

креатинин

Walker HK, Hall WD, Hurst JW, редактори. Клинични методи: История, физикални и лабораторни изследвания. 3-то издание. Бостън: Butterworths; 1990 г.

Клинични методи: История, физикални и лабораторни изследвания. 3-то издание.

Адриан О. Хостен .

Определение

Уреята и креатининът са азотни крайни продукти на метаболизма. Уреята е основният метаболит, получен от диетичния протеин и от обмяната на протеини в тъканите. Креатининът е продукт на мускулния катаболизъм на креатина. И двете са относително малки молекули (съответно 60 и 113 далтона), които се разпределят в цялата телесна вода. В Европа се изследва цялата молекула на уреята, докато в Съединените щати се измерва само азотният компонент на карбамида (кръв или серумен карбамид азот, т.е. BUN или SUN). Тогава BUN е приблизително половината (28/60 или 0,446) от уреята в кръвта.

Нормалният диапазон на уреен азот в кръвта или серума е 5 до 20 mg/dl, или 1,8 до 7,1 mmol урея на литър. Диапазонът е широк поради нормални вариации, дължащи се на прием на протеини, ендогенен катаболизъм на протеини, състояние на хидратация, синтез на чернодробна урея и екскреция на бъбречна урея. BUN от 15 mg/dl би представлявал значително нарушена функция за жената през тридесетата гестационна седмица. Нейната по-висока скорост на гломерулна филтрация (GFR), разширен обем на извънклетъчната течност и анаболизъм в развиващия се плод допринасят за относително ниския BUN от 5 до 7 mg/dl. За разлика от това, здравият животновъд, който яде над 125 g протеин всеки ден, може да има нормален BUN от 20 mg/dl.

Нормалният серумен креатинин (s Cr) варира в зависимост от телесната мускулна маса на субекта и от техниката, използвана за измерването му. За възрастен мъж нормалният диапазон е 0,6 до 1,2 mg/dl или 53 до 106 μmol/L по кинетичен или ензимен метод и 0,8 до 1,5 mg/dl или 70 до 133 μmol/L от по-стария ръчен Jaffé реакция. За възрастната жена, с обикновено по-ниска мускулна маса, нормалният диапазон е от 0,5 до 1,1 mg/dl или 44 до 97 μmol/L по ензимния метод.

Техника

През годините са се развили множество методи за анализ на BUN и креатинин. Повечето от тези, които се използват в момента, са автоматизирани и дават клинично надеждни и възпроизводими резултати.

Има два основни метода за измерване на уреен азот. Диацетиловата или Fearon реакция развива жълт хромоген с урея и това се определя количествено чрез фотометрия. Той е модифициран за използване в автоанализатори и като цяло дава относително точни резултати. Той все още има ограничена специфичност, както е илюстрирано от фалшиви повишения със сулфонилурейни съединения и от колориметрична намеса от хемоглобина, когато се използва цяла кръв.

При по-специфичните ензимни методи ензимът уреаза превръща уреята в амоняк и въглена киселина. Тези продукти, които са пропорционални на концентрацията на урея в пробата, се анализират в различни системи, някои от които са автоматизирани. Една система проверява намаляването на абсорбцията при 340 mm, когато амонякът реагира с алфа-кетоглутаровата киселина. Системата Astra измерва скоростта на нарастване на проводимостта на разтвора, в който се хидролизира карбамид.

Въпреки че тестът се извършва предимно върху серум, терминът BUN все още се запазва по конвенция. Образецът не трябва да се събира в епруветки, съдържащи натриев флуорид, тъй като флуоридът инхибира уреазата. Също така са наблюдавани хлоралхидрат и гуанетидин, които повишават стойностите на BUN.

Реакцията на Jaffé от 1886 г., при която креатининът се третира с алкален разтвор на пикрат, за да се получи червен комплекс, все още е в основата на най-често използваните методи за измерване на креатинин. Тази реакция е неспецифична и подлежи на интерференция от много некреатининови хромогени, включително ацетон, ацетоацетат, пируват, аскорбинова киселина, глюкоза, цефалоспорини, барбитурати и протеини. Също така е чувствителен към рН и температурни промени. Една или друга от многото модификации, предназначени да обезсилят тези източници на грешки, се използват в повечето клинични лаборатории днес. Например, неотдавнашната модификация на кинетичната скорост, която изолира краткия интервал от време, през който само истинският креатинин допринася за цялостното образуване на цвят, е в основата на модулната система Astra.

Разработени са и по-специфични анализи, които не са свързани с Jaffé. Един от тях, автоматизиран ензимен метод на сухо плъзгане, измерва амоняка, генериран при хидролиза на креатинин от креатинин иминохидролаза. Неговата простота, прецизност и бързина силно го препоръчват за рутинна употреба в клиничната лаборатория. Само 5-флуороцитозин пречи значително на теста.

Креатининът трябва да се определя в плазма или серум, а не в пълна кръв, тъй като еритроцитите съдържат значителни количества некреатининови хромогени. За да се сведе до минимум превръщането на креатина в креатинин, пробите трябва да са възможно най-свежи и да се поддържат при pH 7 по време на съхранение.

Основни науки

Повече от 99% от синтеза на урея се случва в черния дроб. Основният му източник е хранителният протеин. В червата протеинът се превръща в пептиди и аминокиселини, повече от 90% от които се абсорбират и пренасят в черния дроб. В хепатоцитите аминокиселините се дезаминират и трансаминират. Полученият излишък от азот се подава в урейния цикъл, за да бъде включен в урея. Протеиновите части, избягващи абсорбцията от тънките черва, плюс рециклираната урея, се превръщат в амоняк от чревната флора, преобладаващо в дебелото черво. Амонякът дифузира през порталната циркулация в черния дроб, за да влезе в цикъла на урея (Фигура 193.1).

Фигура 193.1

Абсорбция, метаболизъм и екскреция на урея. (Променено от Raforth and Onstad, 1975 г.)

Количеството произведена урея варира в зависимост от доставянето на субстрат до черния дроб и адекватността на чернодробната функция. Повишава се чрез високо протеинова диета, от стомашно-чревно кървене (на базата на ниво на плазмените протеини от 7,5 g/dl и хемоглобин от 15 g/dl, 500 ml пълноценна кръв е еквивалентно на 100 g протеин), чрез катаболни процеси като като треска или инфекция и от антианаболни лекарства като тетрациклини (с изключение на доксициклин) или глюкокортикоиди. Намалява се чрез нискобелтъчна диета, недохранване или глад и от нарушена метаболитна активност в черния дроб поради паренхимно чернодробно заболяване или, рядко, от вроден дефицит на ензимни цикли на урея. Нормалният субект на 70 g протеинова диета произвежда около 12 g урея всеки ден.

Тази новосинтезирана урея се разпределя в цялата телесна вода. Част от него се рециклира чрез ентерохепаталната циркулация. Обикновено малко количество (по-малко от 0,5 g/ден) се губи през стомашно-чревния тракт, белите дробове и кожата; по време на тренировка значителна част може да се отдели с пот. По-голямата част от уреята, около 10 gm всеки ден, се екскретира чрез бъбреците в процес, който започва с гломерулна филтрация. При високи скорости на потока на урината (по-големи от 2 ml/min), 40% от филтрираното натоварване се реабсорбира, а при скорости на потока по-ниски от 2 ml/min, реабсорбцията може да се увеличи до 60%. Ниският поток, както при обструкцията на пикочните пътища, позволява повече време за реабсорбция и често се свързва с повишаване на антидиуретичния хормон (ADH), което увеличава пропускливостта на крайната събирателна тубула за урея. По време на индуцирана от ADH антидиуреза секрецията на урея допринася за интратубулната концентрация на карбамид. Последващото натрупване на урея във вътрешния мозък е от решаващо значение за процеса на концентрация на урина. Реабсорбцията също се увеличава чрез свиване на обема, намаляване на бъбречния плазмен поток, както при застойна сърдечна недостатъчност, и намалена гломерулна филтрация.

Образуването на креатинин започва с трансамидирането от аргинин в глицин, за да се образува гликоциамин или гуанидоцетна киселина (GAA). Тази реакция се проявява предимно в бъбреците, но също и в лигавицата на тънките черва и панкреаса. GAA се транспортира до черния дроб, където се метилира от S-аденозил метионин (SAM), за да образува креатин. Креатинът постъпва в кръвообращението и 90% от него се поема и съхранява от мускулната тъкан. В реакция, катализирана от креатин фосфокиназа (CPK), по-голямата част от този мускулен креатин се фосфорилира до креатин фосфат. Всеки ден около 2% от тези магазини се превръщат неензиматично и необратимо в креатинин (Фигура 193.2).

Фигура 193.2

Метаболизъм и екскреция на креатинин. (Променено от Dosseter, 1966)

По този начин производството на креатинин по същество отразява чистата телесна маса. Тъй като тази маса се променя малко от ден на ден, темпът на производство е доста постоянен. Абсолютното производство на креатинин намалява с възрастта в съответствие с намаляването на мускулната маса. За разлика от уреята, креатининът до голяма степен не се влияе от стомашно-чревно кървене или от катаболни фактори като треска и стероиди. Поглъщането на варено месо обаче може да повиши s Cr, тъй като готвенето превръща креатина в месото в креатинин. Някои лекарства, по-специално психоактивният фенацемид, могат да увеличат скоростта на производство.

Подобно на урея, креатининът се разпределя в цялата телесна вода. Концентрацията му в серума е функция от обикновено постоянните скорости на производство и екскреция. Може да е малко по-висока вечер, отколкото сутрин, най-вероятно поради приема на диетично месо през деня.

При нормални субекти креатининът се екскретира предимно чрез бъбреците. Има минимално изхвърляне на извънбъбреците или видим метаболизъм. Като малка молекула (молекулно тегло от 113 далтона), тя се филтрира свободно от гломерула. За разлика от уреята, той не се реабсорбира или не се влияе от скоростта на потока на урината. Обикновено се секретира от тубулите в малко, но значително количество (до 10% от общата екскреция). Екскрецията както на урея, така и на креатинин се увеличава по време на тренировка, без да води до значителна промяна в серумната концентрация. Общата екскреция на креатинин при нормален мъж е средно 14 до 26 mg/kg/ден, а при нормална жена 11 до 20 mg/kg/ден. Екскрецията намалява с възрастта и е около 10 mg/kg/ден при 90-годишен мъж. Въпреки това, той не трябва да варира повече от 10 до 15% при даден индивид. Екскретираното количество е използвано като груб индекс на пълнотата на ежедневното събиране на урина.

Измерването на отделянето на креатинин в урината се използва при изчисляване на креатининовия клирънс (c Cr). С изключение на по-прецизния, но технически непрактичен клирънс на инулин, c Cr е стандартният клиничен инструмент за оценка на GFR, особено в ранните стадии на бъбречно заболяване. В тази настройка s Cr и BUN не са много полезни индекси на GFR поради тяхната параболична връзка и широкия диапазон на нормата (Фигура 193.3).

Фигура 193.3

Връзка между азот или серумен креатинин в уреята в кръвта и скоростта на гломерулна филтрация.

За разлика от това, c Cr има най-големия недостатък на неточности в събирането на урина, особено по време на краткосрочни клирънси или при пациенти с ниски обеми урина. Поради тази причина 24-часовите разрешения са предпочитани за общо ползване, тъй като обикновено по-големите обеми ще сведат до минимум грешките при събиране. Определя се концентрацията на креатинин в серума и урината и с внимателно внимание към мерните единици, c Cr се изчислява, както следва:

където u Cr = концентрация на креатинин в урината в mg/dl, V = обем на урината в ml/min и s Cr = концентрация на серумен креатинин в mg/dl. След това резултатът може да бъде стандартизиран до 1,73 m 2 телесна повърхност (BSA).

BSA на субекта е свързан с теглото и височината и обикновено се получава от номограма. Пример:

Предложени са няколко преки пътища за оценка на c Cr без събиране на урина. Най-ранният и вероятно най-малко точен игнорира възрастта и теглото на субекта и просто разделя 100 на s Cr. Формулата на Cockcroft-Gault е тази, която обикновено се препоръчва за изчисляване на дозата на лекарствата (особено нефротоксичните антибиотици). Той взема предвид добре документираното спадане на GRF с възрастта, както следва:

При напреднала бъбречна недостатъчност нетната екскреция на креатинин намалява значително. Въпреки че тръбната секреция се увеличава с падане на GFR, тя не компенсира намаляването на филтрацията, когато GFR е под 50 ml/min/1,73 m 2. Освен това има измерим метаболизъм на креатинин от чревната флора и при някои пациенти намалява синтеза на креатинин. По този начин c Cr е ненадежден и често надценява GFR при хронична бъбречна недостатъчност и при цироза. Предполага се, че когато GFR е под 15 ml/min, средната стойност на c Cr плюс уреен клирънс дава по-точен индекс на GFR. По този начин:

Някои лекарства могат да повлияят на c Cr, без да променят GFR. Салицилатите, циметидин и триметоприм пречат на тубулната секреция на креатинин и причиняват фалшиво ниско съдържание на Cr.

Клинично значение

BUN и s Cr са скринингови тестове за бъбречна функция. Тъй като те се обработват главно чрез гломерулна филтрация с малка или никаква бъбречна регулация или адаптация в хода на намаляващата бъбречна функция, те по същество отразяват GFR. За съжаление тяхната връзка с GRF не е права линия, а по-скоро параболична крива (Фигура 193.3). Стойностите им остават в нормалните граници, докато не се загубят повече от 50% от бъбречната функция. В рамките на този диапазон обаче удвояването на стойностите (напр. BUN, повишаващо се от 8 до 16 mg/dl или s Cr от 0,6 до 1,2 mg/dl) може да означава 50% спад в GFR. Следователно в ранните стадии на бъбречно заболяване тези тестове могат да създадат фалшиво чувство за сигурност. Случайните стойности над средния диапазон на нормата трябва да бъдат потвърдени от нормален c Cr, преди човек да може уверено да каже на пациента, че бъбречната му функция е нормална.

В другия край на кривата, малки промени в бъбречната функция могат да доведат до големи увеличения в BUN и s Cr. Тук тези тестове обикновено са адекватни, за да се следва курсът на пациента. Всъщност реципрочната стойност на s Cr, начертана във времето, показва праволинейна прогресия на бъбречното заболяване при всеки отделен пациент и може да се използва за прогнозиране на появата на краен стадий на бъбречно заболяване.

Във всички етапи на бъбречна недостатъчност s Cr е много по-надежден показател за бъбречната функция, отколкото BUN, тъй като BUN е много по-вероятно да бъде повлиян от диетични и физиологични условия, които не са свързани с бъбречната функция (Таблица 193.1). Например пациенти със застойна сърдечна недостатъчност и непокътнати бъбреци, често се срещат с BUN от 50 до 70 mg/dl и s Cr под 1,2 mg/dl. Разбира се, s Cr може да се повиши при някои от тези извънбъбречни фактори, но рядко ще надвишава 3 до 4 mg/dl. Стадиите на бъбречна недостатъчност са определени съгласно s Cr, както следва:

Таблица 193.1

Екстраренални фактори, засягащи BUN и s Cr.

С толкова много ограничения за полезността на BUN, човек се чуди защо тестът оцелява. Когато се приема с s Cr, това е много полезна улика за наличието на предбъбречен или следбъбречен компонент за азотемия. При други фактори, които са нормални, при пациент с s Cr от 5,0 mg/dl се очаква да има BUN близо до 50 mg/dl. Ако BUN вместо това е 100 mg/dl, тогава клиницистът трябва да започне търсене на извънбъбречни фактори (Таблица 193.1). Имайте предвид, че това съотношение 10 към 1 се прилага най-добре при умерена до напреднала бъбречна недостатъчност. Вниманието към тези обратими усложнения на уремията може да даде на пациента отсрочка от ненавременното изречение на краен стадий на бъбречно заболяване.

Ниското съотношение BUN/Cr предполага недостатъчен прием на протеин, намален синтез на урея като при напреднало чернодробно заболяване, свръхнормална екскреция на урея като при сърповидно-клетъчна анемия, повишено производство на креатинин като при рабдомиолиза или по-ефективно отстраняване на урея от креатинин по време на диализа.

BUN оцелява и намира широко приложение в хранителното управление на критично болни пациенти. Външният вид на уреен азот (UNA) обективно съобщава на интензивиста дали нуждите на пациента от азот са удовлетворени. Оценката на UNA изисква измерване на BUN в началото и края на периода на наблюдение, както и общата екскреция на урея.

BUN и креатининът, взети заедно, са ценни скринингови тестове за оценка на бъбречно заболяване. Въпреки че те могат да не достигнат като абсолютни показатели за бъбречната функция във всеки един момент от времето, те са полезни при прогресиране на заболяването.