Оценка интенсивности , с которой плазма «очищается» от различных веществ, предоставляет хорошую возможность количественно определить эффективность их выделения почками. Почечным клиренсом данного вещества называют объем плазмы крови, который с помощью почек освобождается от вещества за единицу времени. Это определение является отчасти отвлеченным, поскольку объема плазмы, который полностью освобождается от данного вещества, в отдельности не существует. Тем не менее, почечный клиренс позволяет исследовать выделительную функцию почек и, как рассмотрим далее, может использоваться для количественного определения почечного кровотока, а также для оценки основных функций почек, таких как клубочковая фильтрация, канальцевая реабсорбция и канальцевая секреция.
Проиллюстрируем принцип клиренса
на следующем примере: если в каждом миллилитре плазмы, протекающей через почки, содержится 1 мг вещества и если каждую минуту 1 мг этого вещества выделяется с конечной мочой, «очищение» плазмы в данном случае составит 1 мл/мин. Таким образом, клиренс (коэффициент «очищения») имеет отношение к объему плазмы, который должен пройти через почки и доставить необходимое количество вещества для выделения его с мочой в единицу времени. Математически клиренс выражают формулой:
Св х РВ = UB x V, где Св - клиренс вещества; Рв - концентрация вещества в плазме; Ub - концентрация вещества в моче; V - объем мочи.
Преобразовав уравнение
, клиренс может представить как: Св=Uв х V / Pв.
Таким образом, клиренс вещества равен интенсивности выделения данного вещества с мочой (Ub x V), деленного на концентрацию его в плазме.
Клиренс инулина можно использовать для оценки СКФ
Если вещество свободно
, как и вода, фильтруется в клубочке, не реабсорбируется и не секретируется почечными канальцами, тогда интенсивность его выделения с мочой (Ub x V) будет равна скорости фильтрации вещества в клубочках (СКФ х Рв). Таким образом: СКФ х Рв = UB х V.
СКФ
может быть вычислена путем определения клиренса вещества: СКФ= Ub x V / Pb =св.
Веществом, удовлетворяющим перечисленным критериям , является инулин - полисахарид с молекулярной массой около 5200. Инулин в организме не синтезируется, он присутствует в корнях определенных растений, для изучения СКФ его следует вводить внутривенно.
На рисунке приведены данные по содержанию инулина в различных сегментах нефрона . В этом примере концентрация инулина в плазме - 1 мг/мл, в моче - 125 мг/мл, интенсивность образования мочи - 1 мл/мин. Следовательно, за 1 мин в мочу попадают 125 мг инулина. Затем подсчитывают клиренс инулина через отношение его содержания в моче к концентрации в плазме, что составит 125 мл/мин. Следовательно, количество плазмы, проходящей через почечные сосуды и профильтрованной в клубочках для доставки такого количества инулина в конечную мочу, должно составить 125 мл.
Инулин - не единственное вещество, которое может применяться для определения СКФ . Другие соединения, используемые в клинике для оценки СКФ, включают радиоактивный иоталамат и креатинин.
100 р бонус за первый заказ
Выберите тип работы Дипломная работа Курсовая работа Реферат Магистерская диссертация Отчёт по практике Статья Доклад Рецензия Контрольная работа Монография Решение задач Бизнес-план Ответы на вопросы Творческая работа Эссе Чертёж Сочинения Перевод Презентации Набор текста Другое Повышение уникальности текста Кандидатская диссертация Лабораторная работа Помощь on-line
Узнать цену
Объем крови или плазмы, из которого ЛС выводится за ед. времени. Отражает скорость метаболизма и экскреции ЛС
Cl = ke x Vd Clобщ = Clпоч + Clпеч
Его выражают в мл/мин или лч.Всвязи с тем, что общие пути выведении – почечный и печеночный, общ клиренс складывается из них:почечный отражает выведение ЛП с мочой, печеночный-метаболич.инактивацией ЛС в печени и выведение препарата с желчью (желечный клиренс). Основн физиол.ф-ры, определ-е общий клирес – функцион сост. физиолг.сис-м организма, объем притекающей крови, скорость кровотока в органе. Печеночный клиренс зависит от скорости кровотока в печени и функц сост. метаболизирующих систем.с помощью общего клиренса можно рассчитать поддерж дозу, она= СL/Css (равновесн конц). О выведении ЛСиз организма можно судить по периоду полувыведения или периоду полуэ-лиминации, который определяют как время снижения концентрации препарата в крови на 50% от введенного количества препарата или выведения 50% биодоступного количества препарата.
Термин "ПЕРИОД ПОЛУЭЛИМИНАЦИИ " более удачен, чем "ПЕРИОД ПОЛУВЫВЕДЕНИЯ", так как лекарства не только выводятся, но и биотрансформируются. Период полуэлиминации можно определить по графику "концентрация-время", измерив интервал времени, за который любая концентрация вещества на кривой уменьшилась наполовину.
За один период полувыведения из организма выводится 50% ЛС, за два периода - 75%, за три периода - 90%, за четыре - 94%.
Поскольку для полной элиминации требуется время более длительное, чем четыре периода полужизни, то при повторном введении препарата через более короткие промежутки времени отмечается кумуляция (накопление) его. Подсчитано, что для того, чтобы достичь плато концентрации, то есть постоянной концентрации препарата в плазме, требуется около четырех периодов биологической полужизни препарата. Снижение элиминации ЛС приводит к удлинению биологического периода полужизни и пролонгированию действия препарата.
КЛИРЕНС в медицине (англ. clearance ) - скорость очищения плазмы крови, других сред или тканей организма от какого-либо вещества в процессе его биотрансформации, перераспределения в организме и (или) выделения из организма.
Понятие «клиренс» в медицине было сформулировано в 1929 г. Ван-Слайком (D. D. Van Slyke) с соавт. применительно только к очищению плазмы от веществ, выделяемых почками, в частности от мочевины. При этом К. определялся как степень очищения от какого-либо вещества плазмы крови, прошедшей через почки за 1 мин. В последующие годы в связи с широким применением в диагностике индикаторных красок и радиоактивных изотопов понятие «клиренс» стали использовать для обозначения не только показателя очищения плазмы, но и скорости убывания индикаторного вещества из исследуемого объема какой-либо ткани, органа. Однако традиционное употребление понятия «клиренс» (применительно к очищению плазмы) наиболее устойчиво.
В сложившейся терминологии очищение плазмы от какого-либо вещества обозначают как К. данного вещества, напр. К. инулина, К. креатинина. В формулах К. обозначают символом С, рядом с к-рым сокращенно обозначают вещество, напр. Cin - К. инулина. В зависимости от того, роль какого органа в очищении плазмы изучается, говорят о почечном К., печеночном К. и т. д. Существует также понятие общего, или тотального плазматического К. (Стр), величина к-рого характеризует скорость очищения плазмы от вещества независимо от механизмов очищения (выделение экскреторными органами, биотрансформация с потерей исходных свойств и др.). Определив одновременно общий плазматический К. и интенсивность очищения от данного вещества почкой или печенью, рассчитывают роль этих органов в общем плазматическом К. Так была показана, напр., ведущая роль почек в очищении плазмы от пенициллина, инулина, парааминогиппурата (ПАГ) и ведущая роль печени в К. бромсульфофталеина и бенгальского розового.
Для определения общего плазматического К. индикаторное вещество однократно инъецируют в вену и через определенные интервалы времени собирают несколько проб крови для изучения динамики концентрации введенного вещества в плазме. Падение концентрации в крови некоторых веществ, напр. ПАГ, происходит по экспоненте (за равные промежутки времени концентрация снижается на одинаковую относительную часть исходной величины), других веществ, напр, бромсульфофталеина, этанола, цитембена,- в виде линейной зависимости (концентрация уменьшается на одинаковую абсолютную величину за равные интервалы времени), а некоторые вещества имеют кривую снижения концентрации в крови в виде неправильной функции. В зависимости от характера падения концентрации вещества в плазме крови для расчета К. используют различные формулы.
Тотальный плазматический К. рассчитывают по формуле
где I - количество введенного в кровь вещества, S - площадь под кривой концентрации вещества в плазме (по оси ординат) за время исследования (на оси абсцисс). При экспоненциальном характере кривой концентрации, чтобы не определять площадь под ней, используют формулу
Cтр = I*0,693/P 0 T 1/2
где Р 0 - исходная концентрация в плазме в мг/мл, Т 1/2 - время (в минутах или в часах) уменьшения концентрации вещества в плазме в 2 раза, I - количество введенного вещества.
Роль отдельных органов в К. какого-либо вещества может быть установлена по различию концентраций этого вещества в плазме притекающей к органу и оттекающей от него крови. Об этой разнице можно судить также по различию концентраций вещества в плазме и в выделяемых жидкостях (для экскреторных органов). К. вещества, обусловленный выделительной функцией, определяется по общей формуле
где V - объем секрета (экскрета), полученный за единицу времени (обычно в мл/мин), К - концентрация вещества, т. е. количество в 1 мл секрета (напр., мочи, желчи), P - концентрация вещества в плазме. Методически существенно, что для определения общего плазматического К. производят однократную инъекцию вещества; для измерения органного, в частности почечного, К. предпочтительна непрерывная инфузии, чтобы поддерживать концентрацию тест-вещества в плазме на постоянном уровне.
Клиническое значение клиренс-тестов
Наиболее широкое применение и развитие клиренс-тесты получили в изучении почечных функций. С помощью клиренс-тестов определяют почечный плазмоток, клубочковую фильтрацию, реабсорбцию и секрецию (см. Почки). При этом используют различия в почечном К. разных веществ. Определение почечного плазмотока основано на измерении К. кардиотраста, ПАГ, или гиппурона, от которых плазма крови полностью очищается при однократном прохождении через корковое вещество почки. Для измерения клубочковой фильтрации определяют К. веществ, которые фильтруются, но не секретируются и не реабсорбируются (инулин, тиосульфат натрия, полиэтиленгликоль 1000, маннитол). Полученный результат приводят к стандартной поверхности тела (1,73 м 2). К. инулина у человека равен 127, а клиренс ПАГ - 624 мл/мин на 1,73 м 2 . Поскольку длительная инфузии в вену р-ров инулина и других веществ, используемых для определения клубочковой фильтрации, сложна, в клинике вполне удовлетворительные результаты дает ее измерение по К. эндогенного креатинина. Когда вещество выделяется только почкой, то можно определить его К. без взятия мочи, если скорость введения вещества регулируется так, чтобы концентрация его в плазме поддерживалась на постоянном уровне, тогда количество вводимого вещества равно его К.
Поскольку определение почечного К. связано с исследованием концентрации тест-вещества в моче, то нельзя не учитывать транспорт воды в почках, а также их способность не только экскретировать, но и удерживать некоторые вещества в организме. В последнем случае концентрация вещества в моче будет меньше, чем в плазме крови. Чтобы определить, происходит ли экскреция почкой данного вещества, пользуются расчетом К. по формуле
C = V(U - Р)/P ,
где U - концентрация вещества в моче. Для веществ, концентрация которых в моче ниже, чем в плазме, полученная величина К. будет отрицательной; это укажет на то, что вещество удерживается в плазме, а выделяется избыток воды. Понятие о положительном и отрицательном К. важно для характеристики осмо- и ионорегулирующей функции почек.
Применение в качестве тест-веществ радиоактивных изотопов существенно расширило возможности клиренс-тестов в клин, практике и повысило их клин, значимость. По кривой спада радиоактивности над сердцем определяют эффективный почечный плазмоток и кровоток. Вещества, К. которых используется для определения клубочковой фильтрации, но имеющие в молекуле радиоактивные изотопы (инулин- 131 I, ЭДТА- 51 Cr, ЭДТА- 169 Yb), позволяют производить исследование без сбора мочи, что дает возможность определить клубочковую фильтрацию при низком диурезе. Изотопная ренография позволяет оценивать функц, состояние почек при различных их заболеваниях, эвакуаторную функцию верхних мочевых путей; ее используют для наблюдения за состоянием и функцией трансплантированной почки (см. Ренография радиоизотопная).
Клиренс-тесты в гепатологии применяют для изучения поглотительновыделительной функции печени (см.). При этом в организм вводят вещества, поглощаемые печенью и выделяемые с желчью (билирубин, бромсульфалеин, азорубин-S, бенгальский розовый, вофавердин, уевердин и др.). Чаще используют бромсульфофталеиновую пробу (см.) и вофавердиновую пробу (см.).
Для определения печеночного паренхиматозного К. применяют бенгальский розовый, меченный 131I, который обладает выраженной гепатотропностью. Кривые К. обрабатывают при помощи экспоненциального уравнения, вычисляя полупериод элиминации, время максимального уровня излучения над печенью и время появления препарата в Кишечнике. При заболеваниях печени скорость и степень поглощения и степень поглощения и экскреции краски уменьшаются: при поражении полигональных клеток в большей мере страдает процесс поглощения, а при воспалении, и особенно нарушении проходимости желчных путей,- экскреторная функция. Особенно важно сопоставление показателей очищения от препарата крови и печени. В случае препятствия оттоку желчи наблюдается нормальное или малоизмененное убывание препарата из крови при замедленном выведении его из печени; одновременное нарушение поглощения бенгальского розового позволяет предполагать поражение паренхимы. С помощью клиренс-тестов представляется возможным выявление безжелтушных форм вирусного гепатита, прогностическая оценка восстановительного периода после острого вирусного гепатита, степени поражения и динамики процесса при хрон, заболеваниях печени.
Для изучения регионарного кровотока используют метод так наз. тканевого клиренса - скорости элиминации изотопов 133Xe, 85Kr, альбумина, меченного 131I и др. из исследуемой ткани (органа), в к-рой создано депо препарата.
Перспектива применения клиренс-тестов в клин, исследованиях неуклонно расширяется. С их помощью изучают обмен ряда веществ, напр, альбумина, длительность жизни эритроцитов, продукцию билирубина, биол, цикл гормонов, скорость потребления профакторов и факторов свертывающей и противосвертывающей системы крови.
Определение плазматического К. находит применение при изучении фармакокинетики лекарственных препаратов, для изучения всасывания лекарств из жел.-киш. тракта, распределения их в организме, роли различных органов в их выделении или разрушении. Кроме того, по К. судят об эффективности очищения организма от эндогенных и экзогенных веществ при использовании таких методов лечения, как гемодиализ (см.), перитонеальный диализ (см.), гемосорбция (см.), лимфосорбция (см.), плазмаферез (см.), обменное замещение крови.
Библиография: Гехмосорбция, под ред. Ю. М. Лопухина, М., 1977; Г р а ф н e тетерева Й. и др. Значение плазматического клиренса в изучении кинетики антибиотиков, Антибиотики, т. 5, № 3, с. 56, 1960; Лопухин Ю. М. и М о-лоденков М. Н. Гемосорбция, М., 1978; Основы гепатологии, под ред. А. Ф. Блюгера, с. 116, Рига, 1975; Шюк О. Функциональное исследование почек, пер. с чешек., Прага, 1975, библиогр.; Я р о ш e в с к и й А. Я. Клиническая нефрология, Л., 1971; Кои-shanp our E. Renal physiology, Philadelphia, 1976.
Ю. В. Наточин, М. Е.Семендяева.
Почечный клиренс - это мера объема плазмы крови, которая очищается от лекарственного вещества в единицу времени почками: Cl (мл/мин) = U × V/P, где U - концентрация ЛС в мл мочи, V – объем мочи, выделяемой в мин и P = концентрация ЛС в мл плазмы.
Механизмы почечного клиренса и их характеристика:
1. Фильтрация : ЛС, выделяемое Только фильтрацией {инсулин} будет иметь клиренс, равный СКФ (125-130 мл/мин)
Определяется: почечным кровотоком, несвязанной фракцией ЛС и фильтрационной способностью почек.
Большинство препаратов имеет низкие молекулярные массы и поэтому свободно фильтруется от плазмы в клубочке.
2. Активная секреция : ЛС, выделяемое Фильтрацией и полной секрецией {парааминогиппуриевая кислота}, будет иметь клиренс, равный почечному плазменному клиренсу (650 мл/мин)
Почечный каналец содержит две транспортных системы , которые могут выделить препараты в ультрафильтрат, одна для органических кислот и другая для органических оснований. Эти системы требуют энергии для активного транспорта против градиента концентраций; они – место конкуренции за переносчика одних лекарственных веществ с другими.
Определяется: максимальной скоростью секреции, объемом мочи
3. Реабсорбция : значения клиренса между 130 и 650 мл/мин предполагают, что ЛС Фильтруется, выделяется, и частично повторно реабсорбируется
Реабсорбция происходит на протяжении всего почечного канала и зависит от полярности ЛС, реабсорбируются неполярные, липофильные.
Определяется: величиной рН первичной и ионизацией ЛС
Ряд таких показателей как Возраст, совместное употребление нескольких лекарственных препаратов, болезни значительно влияют на почечный клиренс:
А) почечная недостаточность ® уменьшение клиренса ЛС® высокий уровень ЛС в крови
Б) гломерулонефрит ® потеря сывороточного белка, который обычно был доступен и связывал ЛС ® увеличение уровня свободной фракции ЛС в плазме
Факторы, влияющие на почечный клиренс лекарств. Зависимость клиренса от физико-химических свойств лекарственных средств.
Факторы, влияющие на почечный
Cl :А) гломерулярная фильтрация
Б) скорость почечного кровотока
В) максимальная скорость секреции
Г) объём мочи
Д) фракция несвязанная в крови
Зависимость почечного клиренса от физико-химических свойств ЛВ:
Общие закономерности: 1) полярные ЛС не реабсорбируются, неполярные – реабсорбируются 2) ионные ЛС секретируются, не ионные – не секретируются.
I. Неполярные неионогенные вещества: фильтруются только в несвязанных формах, не секретируются, реабсорбируются
Почечный клиренс мал и определяется: а) фракцией ЛС, несвязанной в крови б) объемом мочи
II. Полярные неионогенные вещества: фильтруются в несвязанной форме, не секретируют, не реабсорбируются
Почечный клиренс высокий, определяется: а) фракцией ЛС, несвязанной в крови б) скоростью гломерулярной фильтрации
III. Ионизированные в моче неполярные в неионной форме: фильтруются, активно секретируются, неполярные реабсорбируются
Почечный клиренс определяется: а) фракцией ЛС, несвязанной в крови б) фракцией ЛС, ионизированной в моче в) объемом мочи
IV. Ионизированные в моче полярные в неионизированном виде: фильтруются, активно секретируются, не реабсорбируются
Почечный клиренс определяется: а) почечным кровотоком и скоростью гломерулярной фильтрации б) максимальной скоростью секреции
Печеночный клиренс лекарств, его детерминанты и ограничения. Энтерогепатический цикл лекарственных средств.
Механизмы печеночного клиренса:
1) метаболизм (биотрансформация) путем окисления, восстановления, алкилирования, гидролиза, коньюгации и т. д.
Основная стратегия метаболизма ксенобиотиков: неполярные вещества ® полярные (гидрофильные) метаболиты, выводимые с мочой.
2) секреция (выведение нетрансформированных веществ в желчь)
Только полярные вещества с молекулярной массой > 250 активной транспортируются в желчь (органические кислоты, основания).
Детерминанты печеночного клиренса:
А) Скорость кровотока в печени
Б) Максимальная скорость экскреции или метаболических превращений
В) Km – константа Михаэлиса
Г) Несвязанная с белком фракция
Ограничения печеночного клиренса:
1. Если Vmax/Km велико → Cl печ = скорости кровотока в печени
2. Если Vmax/Km средние величины → Cl = сумма всех факторов
3. Если Vmax/Km мало → Cl печ мал, ограничен
Энтерогепатический цикл ЛС - Ряд препаратов и продуктов их превращения в значительном количестве выводится с желчью в кишечник, откуда частично выводится с экскрементами, а частично - Повторно всасывается в кровь , вновь попадает в печень и выводится в кишечник.
Печеночная элиминация препаратов может быть значительно изменена Болезнью печени, возрастом, диетой, генетикой, продолжительность назначения лекарственных средств (например, вследствие индукция печеночных ферментов), и других факторов.
Факторы, изменяющие клиренс лекарственных веществ.
1. Взаимодействия ЛС на уровне: почечной секреции, биохимической трансформации, явлений ферментативной индукции
2. Болезни почек: нарушения кровотока, острые и хронические поражения почек, исходы длительных почечных заболеваний
3. Болезни печени: алкогольный цирроз, первичный цирроз, гепатиты, гепатомы
4. Болезни ЖКТ и эндокринных органов
5. Индивидуальная непереносимость {отсутствие ферментов ацетилирования – непереносимость аспирина}
Особенности выведения лекарств у детей
Оба экскреторных процесса в почках новорожденных осуществляются в значительно меньшей степени, чем у более старших детей и взрослых. Меньшая скорость клубочковой фильтрации (30-40% у доношенных новорожденных от таковой у взрослых) объясняется особым строением клубочков почек, меньшим процентом объема сердечного выброса, поступающего в почки, более низким артериальным давлением, большей резистентностью почечных сосудов. Меньшая секреция в канальцах почек (20-30% от уровня взрослых у доношенных новорожденных) связана с незрелостью соответствующих систем активного транспорта кислот и оснований. Скорость клубочковой фильтрации по экскреции инулина достигает уровня таковой у взрослых к 2,5-5 мес. Канальцевая секреция по элиминации парааминогиппуровой кислоты становится равной таковой у взрослых в возрасте 7 мес. Следует помнить, что нарушения кровоснабжения, доставки кислорода к почкам (из-за сердечной, дыхательной недостаточности или падения артериального давления) отрицательно сказываются на выделительной функции почек, и чем моложе ребенок, тем в большей степени.
Медленные процессы фильтрации и секреции являются причиной замедленной экскреции многих ЛС почками у новорожденных и детей первых месяцев жизни, более длительного, чем у взрослых, поддержания их постоянной концентрации в плазме крови. Однако менее развитый процесс активной реабсорбции в этом возрасте может отчасти способствовать ускоренному выведению отдельных веществ.
Скорость элиминации лекарственного средства пропорциональная его концентрации в плазме крови, при этом коэффициент пропорциональности называется клиренсом. Клиренс – мера способности организма элиминировать лекарство. Он представляет собой соотношение скорости элиминации (V) к концентрации (С) лекарства в биологических жидкостях (CL=V/C). Этот показатель выражается в литрах в час (л/час). Скорость элиминации лекарственного вещества определяет почечный клиренс. Скорость метаболизма лекарств определяет метаболический клиренс.
Период полувыведения (Т1/2) – время, в течение которого концентрация препарата в плазме уменьшается вдвое. Этот показатель не полностью отражает процесс выведения лекарственных веществ, т.к., например, при снижении кровотока в почках или недостаточности механизмов всасывания лекарств возможно снижение объёма распределения и клиренса лекарственного вещества, а период полувыведения может не измениться. В таком случае ориентация только на этот показатель может привести к передозировке препарата.
Основная цель фармакокинетических исследований – это количественный анализ и описание процессов всасывания, распределения, метаболизма и выведения лекарственных веществ из организма. Использование указанных данных о препарате, зная его метаболический и экскреторный клиренс, врач может обеспечить оптимальное дозирование лекарственного вещества каждому больному. Подбор самого препарата определяется, прежде всего, его механизмом действия (специфичность эффекта) и токсичностью (безопасность использования), что будет рассмотрено в разделе, посвящённом фармакодинамике лекарственных средств.