肾脏功能检验机体新陈代谢过程中产生的 代谢终产物,经血液循环， 主要通过肾脏， 以尿的形式排出体外。 可以说肾脏是机体内 最重要的排泄器官 第一节 概述 一、肾脏 的结构 肾单位（nephron）是肾脏结构和功能的基 本单位。肾单位肾小球肾小管 肾小球 毛细血管球 肾球囊 入球小动脉毛细血管网出球小动脉壁层肾球囊腔脏层肾小管 近端小管 曲部直部髓袢 降支 升支 远端小管 曲部直部肾小管中的远端小管和集合管相连， 集合管不包括在肾单位内， 但在尿液浓缩与稀释的过程中起着重要作用， 可把集合管视为肾小管的终末部分。 正常人安静时每分钟约有1200ml血液 流过两侧肾脏， 相当于心输出量的20-25。 肾血流量（renal blood flow）主要指的是 肾皮质血流量。 二、肾脏的功能肾脏基本生理功能包括排泄废物、调节体液 以及酸碱平衡、分泌激素。其结果是维持机 体的内环境稳定，保证新陈代谢正常进行。 1.肾小球的滤过 肾小球的滤过是形成尿液的第一个环节。滤过是指 当血液流过肾小球毛细血管网时，血浆中的水和小 分子溶质，包括少量的分子量较小的血浆蛋白，通 过滤膜滤到肾小囊的囊腔内，形成滤液（原尿）的 过程。24小时内约有1700L血液通过肾脏， 其中约有180L血浆溶液在肾小球滤 过生成原尿，除了不含血细胞和血浆 蛋白质外，其余成分和血浆中相同。 影响原尿生成因素滤过膜通透性（结构基础 ）有效滤过压 （滤过动力 ）肾血流量（物质基础 ） 2.肾小管的重吸收 重吸收是小管上皮细胞将小管液中的水分和某些溶 质，部分地或全部地转运到血液的过程。比较原尿 和终尿的量和质可发现，成人每天生成的原尿量约 有180L，但终尿量每天只有1.5L左右，表明肾小管 的重吸收量达99。 3.肾小管与集合管分泌 肾小管分泌H+,发生H+-Na+交换，达到排H+和重吸收NaHCO3的目的。 当有Na+的主动吸收时，远曲小管和集合管分泌K+,称K+-Na+交换。 远曲小管和集合管分泌NH3,与H+结合成NH4+,分泌NH3障碍，可导致酸中毒。近曲小管是重吸收最重要的部位， 原尿中的葡萄糖、氨基酸、维生 素及微量蛋白质等，几乎全部在 近曲小管重吸收，Na+、K+、Cl-、 HCO3-等也绝大部分在此段重吸收。 髓袢主要吸收一部分和氯化钠，通过“逆流倍增”，在尿液的浓 缩稀释等功能中起重要作用。 远曲小管和集合管可继续重吸收部分水和Na+等， 主要功能为参与机体对体液及酸碱等的调节，在 维持机体内环境稳定中等起主要作用。 第三节 肾脏功能试验 一、血尿素 、肌酐 、尿酸 测定血清中除蛋白质以外的含氮化合物总称为非蛋白氮 化合物，包括尿素 、肌酐 、尿酸 等。非蛋白氮化合物均由肾脏排泄，是临床常用的肾功 能指标。（一）血尿素浓度测定 (1)二乙酰一肟法（直接法） 尿素可与二乙酰作用，在强酸加热的条件下，生成 粉红色的二嗪化合物（Fearom反应），在540nm 比色，其颜色强度与尿素含量成正比。二乙酰不稳 定，用二乙酰一肟代替，后者遇酸水解成二乙酰。 二乙酰一肟 +水H+二乙酰+羟胺二乙酰+尿素H+二嗪化合物（粉红色）试剂中加入Fe3+或Cd3+及硫氨脲，可提高灵敏度， 增加显色稳定性，其中Fe3+和Cd2+有氧化作用， 还能消除羟胺的干扰作用。提高酸的浓度可增加灵敏度。 二乙酰一肟与尿素的反应不是专一的， 与瓜氨酸也有显色。 本法灵敏、简单，产生的颜色稳定， 缺点是加热时有异味释放， 一般临床已很少使用此方法。 方法学评价（2）脲酶法（间接法） 第一步：利用脲酶催化尿素水解生成铵盐，铵盐在碱 性条件下释放出氨。尿素 +H2O脲酶(NH4)2CO3(NH4)2CO3OH-2NH3+CO2第二步：铵盐可用纳氏试剂直接显色、 酚-次氯酸盐显色或酶偶联反应显色。 尿素测定目前多采用酶偶联速率法 尿素酶水解尿素产生氨的速率， 也可用电导的方法进行测定， 其电导的增加与氨离子浓度有关 酶偶联速率法用尿素酶分解尿素产生氨， 氨在谷氨酸脱氢酶的作用下使NADH氧化为NAD+时， 通过340nm吸光度的降低值可计算出尿素含量。 NH3+-酮戊二酸+ NADH+H+谷氨酸脱氢酶 谷氨酸+NAD+H2O 此反应是目前自动生化分析仪上常用的测定原理 尿素酶法的优点是反应专一，特异性强， 不受尿素类似物的影响，缺点是操作费时， 且受体液中及环境中氨的影响。 方法学评价酶偶联速率法主要的问题l试剂稳定性较差。试剂中酶量不足，特别是NADH的不足。 NADH容易被氧化，造成吸光度下降。 导致尿素氮试剂的线性不好，造成BUN高值检测不出。 在检测的过程中要经常定标。 酶偶联速率法主要的问题l血清中的血氨含量增高的情况下， 会同时消耗GLDH和NADH，使得检测结果不准确； 内源性的酶与指示酶GLDH竞争氧化NADH， 从而降低了酶促偶联系统的准确性。 酶偶联速率法主要的问题l带氨的抗凝剂会消耗GLDH和NADH，造成检测结果的正偏差；而含有抑制脲酶活性成分的抗凝剂，会造成检测结果的负偏差。 参考范围体液中尿素的浓度常用尿素中含有的氮来表示， 称为尿素氮。如欲换算成尿素，根据 1g尿素氮 相当于2.14g尿素计算 。 血清尿素氮为3.0-7.2mmol/L， 相当于尿素1.8-6.8mmol/L。 临床意义尿素的产生取决于蛋白质的摄入量和肝脏功能。 可自由通过肾小球滤过膜，但原尿中尿素50% 又被重吸收。当肾小球滤过率下降到正常的50以下时， 血浆中尿素浓度才出现增高，故尿素不能作为 早期肾功能指标。不能把所有血尿素升高的患者都诊断为肾功能不全。 因为尿素是机体内蛋白质代谢的产物，当人体摄入 大量蛋白质时,而出现一过性的尿素氮升高，但血肌 酐并不随之升高。 对于肾脏病患者来说，血尿素升高有两种情况。 最常见的是肾功能不全，包括急性肾功能不全和 慢性肾功能不全，尿素不能较好地从尿中排出。 其次有少部分急性肾炎、肾病综合征患者也可出现 一过性的血尿素升高的情况，主要见于高度水肿， 因少尿使血中的尿素不能随尿排出，蓄积于血液中所致。（二）血肌酐测定 （1）Jaffe反应 （苦味酸 法）肌酐与苦味酸盐作用， 生成黄红色的苦味酸肌酐复合物 苦味酸+肌酐OH-黄红色化合物是测定肌酐最常用的方法 方法学评价此法的缺点是特异性不高，维生素C、丙酮酸、 丙酮、葡萄糖、乙酰醋酸、果糖、氨基马尿酸、 蛋白质、胍基醋酸酰胺及许多化合物也能与碱 性苦味酸盐生成红色。不是肌酐而能起反应的物质称为假肌酐 去除假肌酐的方法 常用速率法来测定血肌酐： 根据肌酐与碱性苦味酸形成复合物的速度与 假肌酐不同，且肌酐的反应速度与浓度成正比的原理。 现速率法成为常规分析法，不需去蛋白， 方法简单、快速，可自动扣除血清及试 剂空白吸光度。 乙酰乙酸在20s内已与碱性苦味酸反应完成，其他多数 干扰物则在80s后才与苦味酸有较快的反应，而20-80s 之间主要是肌酐的反应。 血清与苦味酸混合后，分别读取510nm在20s及80s时 的吸光度Ao和At，At-Ao除以间隔时间的值与肌酐浓 度成正比，借标准液与样品同样测定即可求取样品中 的肌酐量。（2）酶偶联速率法 肌酐经肌酐水合酶催化生成肌酸，肌酸与肌酸激酶、 丙酮酸激酶、乳酸脱氢酶偶联反应，使NADH变成 NAD+，测量在340nm处吸光度的降低，其降低程度 与肌酐含量呈正比例 肌酐 +H2O肌酐水合酶 肌酸 肌酸+ATP肌酸激酶 磷酸肌酸+ADP磷酸烯醇式丙酮酸+ADP丙酮酸激酶 丙酮酸+ATP丙酮酸+NADH+H+ 乳酸脱氢酶 乳酸+NAD+方法学评价此法特异性高，标本不需去蛋白， 特别适用于自动分析。但工具酶过多、价格昂贵。 参考范围血浆肌酐44-133mol/L 临床意义和尿素 一样，当肾小球滤过率下降到正常的50以下时， 血浆中肌酐浓度才出现增高。 血尿素浓度除受肾功能影响外，还受到蛋白质分解代谢 引起的变化，如高蛋白饮食、胃肠道出血、口服类固醇 激素等都可使血尿素浓度增高。而肌酐摄入、生成量恒 定，故血肌酐测定较血尿素测定更能准确地反映肾小球 功能，但反应较迟钝。 同时测定尿素氮和肌酐对临床诊断有帮助。正常情况 下尿素氮与肌酐之比为（15-20）：1。在肾脏疾病， 血清尿素氮增高比肌酐更明显，由于肾前原因（特别 是严重肠道出血）引起尿素氮值明显增高。由于尿道 阻塞而使非蛋白含氮化合物滞留，则将出现尿素氮及 肌酐值同时成比例增高。在严重肾小管损害时，尿素 氮与肌酐之比可降低至10：1。 (3)内生肌酐清除率（Ccr） 肾“清除”率是1928年Van Slyke制定的，表示肾脏 在单位时间内（每分钟）将多少亳升血浆中的某 物质清除出去。清除率对于了解肾脏各部位的功能很有帮助。若另一物质能全部经肾小球滤过，肾小管对其 不吸收、不排泄，则其清除率可反映肾小球的 滤过率（GFR），如菊粉、肌酐等。 人体肌肉以每分钟1mg速度将肌酐排入血中，血浆肌酐 浓度比较稳定，受外界因素如蛋白质的摄入等影响较小。 从肾小球滤过后，不被肾小管重吸收和分泌，只要同时 测定血和尿中肌酐浓度，并记录每分钟尿量就可计算出 内生肌酐清除率。 在严格控制条件下，尿中肌酐排泄量相当稳定，故可 将24小时法改用4小时法测定Ccr。 测定内生肌酐清除率来估计肾小球滤过率从理论上说 不如菊粉，因为当血中肌酐明显增高时，可有一小部 分肌酐由肾小管分泌到尿中。此时测出的肌酐清除率 高于实际的肾小球滤过率。又由于血浆中肌酐浓度较 低，常用的碱性苦味酸试剂显色法有其它干扰因素存 在，常使血浆测定值偏高，而使清除值低于菊粉清除值。 临床意义肾小球病变时，一部分肾小球破坏，滤过面积减少， 肾小球滤过率可明显下降，但由于肾脏有强大的贮 备能力，余下的肾单位仍能排出日常机体所产生的 尿素和肌酐等代谢产物，血浆中这些物质浓度变化不大。 测定肾小球滤过率比测定血浆尿素和肌酐含量更为 灵敏可靠。 根据Ccr判断肾小球滤过功能5175ml/min:轻度损伤3151ml/min:中度损伤小于31ml/min:重度损伤Ccr用于指导治疗小于40ml/min：应限制蛋白质摄入小于30ml/min：噻嗪类利尿剂治疗无效小于10ml/min：人工肾透析治疗指征（三）血清尿酸 测定尿酸是嘌呤类的终末产物，血尿酸主要从肾脏排出， 肾功能减退时UA增高。尿酸从肾小球滤过后在肾小 管中重吸收和分泌，最后排出滤过量的8 。尿酸测定方法可分为两大类： 磷钨酸还原法和尿酸酶法，目前以尿酸酶法为主。 磷钨酸法 在碱性环境中尿酸具有还原性，无蛋白血滤液中 尿酸可使磷钨酸还原生成蓝色的钨蓝，可进行测定 尿酸磷钨酸尿囊素CO2+钨蓝 此法的不足之处是特异性不高，显色褪色速率变化 不定，灵敏度低。 尿酸酶法 尿酸经尿酸酶作用生成的H2O2 尿酸+O2+H2O 尿酸酶尿囊素CO2+H2O2 测定方法可分为三种类型： 紫外分光法、酶联比色法 、酶联-紫外分光法 紫外分光法 尿酸在282-292nm处有特异吸收峰，当其经尿酸酶作用后， 产物在此波长范围无吸收峰，测量酶作用前后吸光度之差， 经标准品、测定样品同时处理，可计算尿酸含量。该法灵敏度高，特异性强，其它物质无干扰，可用血清 直接测定，不需沉淀蛋白，易于自动化，具有简单、快 速的优点。酶联比色法 尿酸经尿酸酶作用生成的H2O2，可用偶联的过氧化物酶 （POD）使H2O2氧化还原色素原，成为氧化型而显色， 用酚和4-氨基安替比林作生色原。 H2O2+还原型色素POD有色氧化型色素此法敏感，反应所产生的颜色比用酚作色素原时产生 的颜色强度大4倍，可用血清直接测定。 酶联-紫外分光法 H2O2同乙醇作用生成乙醛，后者被偶联的醛脱氢酶 进一步氧化生成乙酸，伴随着NAD+变成NADH，在 340nm测定由NAD+还原产生的光吸收增加,与样品中 尿酸含量成正比 2H2O2+乙醇POD乙醛+ 2H2O乙醛+ H2O+ NAD+醛脱氢酶乙酸+ NADH+H+此反应第一步是特异的，但后