012第十二章 肾功能检验

第十二章

肾功能检验

肾脏是人体重要的排泄器官。它通过排出代谢废物，调节水、电 解质和酸碱平衡来维持机体内环境的相对稳定。通过肾功能的检验 可以评价肾脏的生理功能和疾病时肾脏的受损状态。 本章将通过以下两个节段的内容来介绍肾功能相关内容。

第一节 第二节

概

述

肾功能试验

第一节

概

述

掌握肾脏的基本结构和生理功能知识是了解肾脏疾病病理生理变 化和选择诊断检测指标的基础。

一、肾脏的结构

二、肾脏的功能

一、肾脏的结构 一)肾脏的解剖学结构形态、位臵：呈扁豆形，左右成对，位于腹膜后侧。正常情况下

成年人的肾脏平均长10cm、宽5cm、厚4cm,两肾脏总重量约为300g 占体重的0.4%。 其为实质性器官，分为皮质和髓质2部分。外层为皮质，主要由 肾小球和肾小管组成；内层为髓质，由肾锥体构成，主要包含髓袢、 集合管和乳头管。

二)肾脏的组织学结构肾脏的基本结构和功能单位是肾单位。每个肾单位约含有100万 个肾单位。每个肾单位由肾小球和肾小管两个部分组成。 ①Cap球：球小A、反复侧支 Cap网 出球小A。 1.肾小球 ②肾球囊：包裹在Cap球外，由2层上皮C构成。外层为 壁层连接肾小管上皮C;内层为脏层紧贴基底膜。

2.肾小管 分为三个部分： ①近端小管：括曲、直部，位于皮质，开始于肾小球囊且 开始于肾小球囊，连接髓袢降支； ②髓袢：分布于肾髓质，包括降支和升支。 ③远端小管：括曲、直部，位于皮质，紧邻肾小球入球小 A和肾小球旁器。 3.集合管 不包含在肾单位中，但在尿浓缩稀释过程中起重要重 要，故可把集合管看作肾小管的终末部分。

三)肾脏的血液供应其有丰富的血液供应，其血流量与肾功能有十分密切关系。肾A 血流来自腹主A,正常人安静状态下约有1000-1200ml/min经过肾脏 且占心输量的20-25%。以组织/g计算，肾脏是全身血流量最多的器 官，其中皮质外层血流量分布最多占总血流量的80%,皮质内层和 髓质外层占15%髓质内层占3%,肾乳头仅占2%是血液分布最少的部 位故肾缺血坏死好发于该部位。另外其还有丰富的淋巴管和神经分 布。

二、肾脏的功能肾脏的主要生理功能是生成尿液，藉以排泄乳头代谢终产物如 BUN、CR、UA等含氮物质等，同时回收保留有用物质，调节水盐代 谢，维持机体酸碱平衡。此外肾脏还分泌一些生物活性物质，起调 节BP促进RBC生成等功能。

一)肾脏的内分泌功能1.EPO 可促使BM中RBC的分化成熟； 2.1a、25-二羟VitD3 由肾间质中1a-羟化酶25-羟VitD3转化为 1a,25-二VitD3,后者参与钙磷代谢调节。 3.激肽释放酶-激肽-前列腺素系统 肾小管分泌激肽释放酶且

水解激肽原生成激肽。激肽有舒张血管作用，同时作用于肾髓质的 间质C及集合管上皮C,使前列腺素分泌增加。前列腺素可使血管扩 张、BP↓并增大肾血流量。 4.肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS) 收缩小A平滑肌↑BP。 肾脏也是一些激素的代谢场所，对胃泌素、INS等有灭活作用。 另外肾脏还是抗利尿激素、胰高血糖素、甲状旁腺素、心房利钠因

子等靶器官，其功能受这些激素影响和调节。

二)尿液的生成

尿液生成的主要通过肾小球滤过、肾小管重吸收、肾小管与集合 管分泌三个步骤完成的。 1.肾小球滤过 血液流经肾小球Cap网时，血液中的水、小分子 溶质和分子量较小的血浆PR,均可以通过肾小球滤过进入肾球囊的 囊腔隙中形成原尿。原尿除不含大分子PR和血C外，其渗透压、PH 和溶质成分与血浆大致相同。影响原尿生成的因素主要有以下三个： ①肾小球滤过膜通透性 其组成有肾小球Cap内皮C层、基底膜和 肾球囊上皮C层组成且膜上有裂孔是滤过的结构基础。其屏障作用 有：a分子屏障；b电荷屏障。 ②有效滤过压 其是肾小球滤过的动力。计算公式如下： 肾小球有效滤过压==肾小球Cap血压—(血浆胶体渗透压+肾球囊 内压),故一般肾小球有效滤过压为25mmHg。 ③肾血流量 是肾小球滤过的物质基础。可用肾小球滤过率(GFR) 表示，即单位时间内2肾生成的原尿量。生成原尿量约120ml/min。

故肾小球滤过功能在尿液的生成及肾脏排泄功能占重要地位,GFR 可作为衡量肾功能的重要指针。 2.肾小管重吸收 双肾一昼夜生成的原尿量达180ml,而最终尿 量仅为0.5-1.5L且终尿与原尿溶质成分明显不同，说明肾小管将原 尿中的水分和某些溶质全部/部分重吸收回血液。 重吸收是肾小管上皮C将原尿中的水分和某些溶质转运回血液的 过程，其包括主动和被动过程。被动过程如尿素的重吸收是顺浓度 差的且不需要耗能的；而葡萄糖、AA以及Na、K等重吸收需要上皮C 的代谢活动提供能量，也是一个选择性重吸收方式。 不同物质的重吸收率不同：原尿中的葡萄糖和PR完全被重吸收； 水约99%被重吸收；电解质和AA等大部分被重吸收；尿素小部分被 重吸收；而Cr则完全不被重吸收。 ①近端小管：重吸收作用主要在此段进行。原尿中葡萄糖、AA、 微量PR几乎在此完全被重吸收，Na+、K+、Cl-、HCO3-等绝大部分 在此段重吸收，水重吸收约65%。其对葡萄糖重吸收有个限度，当 GLU>8.9mmol/L则尿糖(+)此浓度是肾糖阈，反映了其对葡萄糖的 最大重吸收能力。

②髓袢：此段主要通过“逆流倍增”效应使水分重吸收率达25%,尿容量进一步减少滤液流量从125ml/min↓至16-40ml/min。且在尿 液浓

缩稀释中起重要作用。 ③远端小管：此段对水的重吸收率约为8-9%,其重吸收量受抗利 尿激素(ADH)和醛固酮的调节控制。此段参与机体对体液和酸碱平 衡的调节，在维持机体内环境的稳定中起重要作用。 经过肾小管重吸收后，最终进入集合管的滤液不到原尿的2%。 3.肾小管和集合管 肾小管和集合管的上皮C能够将C/血液中的 一些物质转运到管腔中，这些物质包括： ①对氨基马尿酸等是机体的正常代谢产物，既能从肾小球滤过， 又能从肾小管、集合管分泌。 ②进入机体内的一些外来物质，如酚红、青霉素等药物由肾小管 与集合管分泌到尿液。 ③H+、K+、NH4+:为肾小管和集合管的正常代谢产物。其是通过 (H-Na)+交换达到分泌H+而重吸收Na+的目的。泌氨排氢也促进Na+ 的重吸收。然后促进K+的重吸收，二者交换相互抑制。通过上述离 子交换来调节机体的电解质及酸碱平衡。

第二节

肾功能试验

测定血液和尿液中Ure(BUN)、Cr等成分的含量，对了解和评价肾 功能状况、肾病的诊断及预后等有较大价值。本章将通过以下内容 来介绍相关内容。

一、血清BUN、Cr、UA的测定 二、尿液TP、微量PR的测定 三、尿PH、相对密度及渗透量的测定 四、其它 五、肾功能实验的选择原则与应用

一、血清BUN、Cr、UA的测定 血清中除PR外的含氮化合物总称为非PR氮化合物(NPN),其包括Ure、UA、Cr、肌酸、氨、AA、核苷酸等。其是体内PR、肌酸、 核酸等代谢产物，均由肾脏排泄。正常情况下，它们在体内生成同 肾脏的排泄处于平衡状态。在摄入及代谢稳定时，它们在血液中的 浓度取决于肾排泄能力，故此血液中NPN的浓度在一定程度上反映 了肾功能，是临床常用的肾功能指标。

一)Ure/BUN测定Ure是体内PR代谢的终产物，其产生的速度取决于PR的摄入量和 肝功能。其占血中NPN总量的45%,且分子量小(60D)又不与血浆PR 结合故此可自由经过肾小球滤过膜。尿中的Ure约40-50%又被肾小 管和集合管重吸收且重吸收量与ADH控制下的水重吸收量成正相关。 仅有少量经胃肠道和皮肤排出，故此血清BUN在一定程度上反应肾 小球滤过能力。其测定方法有两大类分别是：直接法和间接法。直 接法即直接测定Ure与试剂发生反应，测定其产物；间接法即形成 中间产物然后用不同方法测定中间产物的量再换成Ure的量。

1.测定方法①二乙酰一肟法：二乙酰一肟+H2O H+、 羟胺 二乙酰+尿素 H+ 二嗪化合物(粉红色)

粉红色的二嗪化合物在540nm处有吸收峰，其吸收强度与标本中的 Ure量成正比。二乙酰不稳定故用二乙酰一肟替代其在H+条件下水 解成二乙酰。 对醌氯亚胺+苯酚+ ②脲酶法：(只讲波氏法) 2NH3+次氯酸

盐Ure+H2O 脲酶 (NH4)2CO3 OH+ CO2 (蓝色)吲哚酚 OH+ 亚铁氰化钠

其在波长630nm处有吸收峰，在操作时应注意防止外源性氨的污 染及在稀释酶液时应注意缓冲液加入的量。 ③E偶联速率法：偶联谷氨酸脱氢酶，产生1分子的NH3,就有1分子 的NADH被氧化，340nm处测定吸光度的下降速率，即可反映Ure的含 量，其反应式如下：NH3 + a酮戊二酸+DADH + H+ 谷氨酸脱氢酶 谷氨酸 + NAD+ +H2O

2.方法学评价

①二乙酰一肟法：灵敏度该、操作较为简便。为了提高反应灵敏 度和显色的稳定性，试剂中加入Fe3+/Cd2+(二者均为氧化剂即能起 催化作用又能消除羟胺的干扰)及氨基硫脲。其次提高酸的浓度可 增加灵敏度。其线性范围窄<150mmol/L,若>此值的标本需用NS稀 释后检测且特异性不高，需要注意的是二乙酰一肟与瓜氨酸可显色。 虽然加入显色稳定剂但仍有轻度褪色故此冷却后立即比色；另外该 试剂腐蚀性较强且加热时有异味发出再加上难以自动化故现临床已 经很少用。 ②脲酶法：因纳氏试剂不稳定其质量对结果影响较多故只介绍波 氏法。特异性强，反应专一。易受外源性氨的污染故操作时应注意 避免其污染。波氏试剂显色灵敏度高，血清用量少(10ul)无需沉淀 PR,实验要求不高且一般用于手工/半自动，试剂价廉适合基层单 位开展，但试剂稳定性较速率法差。 ③速率法：准确度和灵敏度较高，多用于自动化分析系统，但试 剂较贵；电导法准确性高但反应时间短适合自动化分析，但规范实 验条件有一定困难故现县级单位检验科多用此法。

【参考范围】 血清 1.78/3.0-7.2mmol/L(波氏法、速率法) 尿液 357-535mmol/L(速率法、波氏法) 【临床意义】 因肾有强大的储备能力，故仅在肾小球滤过率下降至正常的50% 以下也就是说双肾都出现问题时血浆/血清中BUN浓度才会升高。故 该指标灵敏度不高不能作为早期肾功能指标。 引起BUN升高的因素很多有生理性和病理性的肾外因素，其作为 肾功能指标一定要与其他项目联合使用才有意义。 1.生理性 高PR饮食引起血清及尿排出Ure的浓度显著↑。BUN男 性比女性均高0.3-0.5mmol/L且随年龄增长有↑倾向。成人日间变 异均为0.63mmol/L。 2.病理性 1)肾前性：最重要原因是失水，因Blood浓缩肾血流 量↓,肾小球滤过率↓致BUN↑。 2)肾性：肾小球肾炎、肾病晚期、肾衰、慢性肾盂肾炎及中毒性 肾炎等影响肾小球滤过都可致BUN↑。 3)肾后性：所有尿路梗阻因素都可引起BUN↑,如前列腺肿大、 结石、膀胱PN致尿路受压等。

2832 100 2478

80

正常GFR百分比 60 40

20

0

112 98

21241770

14161062

此为GFR与Cr、BUN关系 因1分子尿素含2分子氮 故 2.14mmol/L BUN= 1mmol/L尿素

84

70 56

42

70828

354 CrUmol/L

120

100

80

60 40 GFR(ml/min)

20

0

14 BUN mmol /L

另外各种因素引起的肝功能衰竭等导致血清氨水平↑,都会使 BUN结果偏高。以上讲述的是BUN↑的因素。 BUN↓ 则常见于肝功能衰竭患者，但要注意的是婴儿、孕妇及低 PR高糖饮食者除外。

二)Cr测定Cr是肌酸和磷酸肌酸代谢的最终产物。其在体内分为两部分分别 如下所示：①外源性Cr:有食物中摄取；②内源性Cr:肌肉组织代 谢生成。其分子量小不与PR结合，由肾小球滤过，不能被肾小管重 吸收且仅有少量被肾小管分泌尿中，故在控制外源性Cr摄取时测定 其浓度可作为肾小球滤过功能指标。

1.测定方法①jaffe反应(苦味酸法):Cr和苦味酸在碱性条件下生成黄红色 化合物且在波长510nm处有吸收峰。反应式如下： Cr + 苦味酸 OH- 黄红色化合物 ②酶偶联速率法：Cr在其水合酶的催化下生成肌酸，然后在CK、 丙酮酸激酶、LDH偶联作用下，使NADH氧化成NAD+在波长340nm处监

测其A值的降低，可测定Cr含量。

2.方法学评价1)jaffe法：是Cr测定最常用的方法，适用于血、尿的检测。但 最大的问题是非特异性干扰大，VitC、丙酮、乙酰乙酸、a-酮酸、 葡萄糖、PR及头孢菌素类抗生素、强心苷、甲基多巴等还原性物质 都能与苦味酸生成红色这些物质称为假Cr。因RBC中存在假Cr故检 测标本不能溶血且用血清/血浆做实验。严重黄疸时也可使结果偏 高。用以下方法可排除假Cr的干扰：①用离子交换树脂/硅酸铝在 H+条件下吸附血清中Cr再用jaffe法检测；②速率法：但血清与苦 味酸反应后应在波长510nm处测20s及80s的A值，因单位时间内A值 的变化与Cr浓度成正比；③二次读数：因假Cr与苦味酸化合物不易 褪色且稳定可用酸化前后的A之差表示Cr的浓度；④制备无PR滤液/ 加十二烷基硫酸钠；⑤在缓冲液中加入硼酸盐消除VitC、葡萄糖干 扰。另外手工操作随机误差较大。 2)酶偶联速率法：高特异性，适用于自动化分析。但试剂价格昂 贵且不易保存。血清Cr在4-6℃时可稳定7d,冷冻状态下可长期保 存。明显溶血会使Cr↑。尿标本在室温下可稳定3d 4-6℃可保存至

少5d,如果需要可进入麝香草酚/甲苯作为防腐剂。

【参考范围】 血清 44-133umol/L 尿jaffe法 婴儿 88-176mmol/kg*24h 儿童 44-352mmol/kg*24h 成人 男 7-18mmol/kg*24h 女 5.3-16mmol/kg*24h 【临床意义】 意义同BUN,虽然血、尿Cr对肾病诊断有一定的帮助但只有当双 肾出现病变/GFR↓至50%以下时才会↑。因其受饮食、Sport、激素、 PR代谢等因素影响较小故诊断特异性比BUN好且其摄入和生成量较 稳定故测定其浓度较BUN能更好的反映肾小球的功能。 BUN/Cr的比值为15-20:1,比值↓伴有Cr水平正常

多见于急性肾 小管损害(其比值可↓致10:1),及低PR摄入和严重肝病等；比值↑ 伴Cr水平正常多见于肾前性氮质血症如肾血流灌注不足、PR分解代 谢旺盛、高PR饮食、药物治疗等是BUN↑的疾病比值可高达40:1; 比值升高同时伴Cr↑见于肾病，BUN比Cr更显著；而肾后性饮食引 起氮滞留时BUN与Cr同时↑,故比值变化不大，因波动较大故只作 为一个粗略的参考。

三)UA测定UA来自体内和生物中嘌呤代谢的最终产物，主要从肾排泄。UA能 被肾小球滤过，原尿中的UA98-100%被近端小管重吸收，同时又不 又被远端小管分泌，最后从终尿排出UA占滤过量的6-12%。故此UA 浓度受肾小球滤过功能、肾小管重吸收及分泌功能的影响。 1.测定方法 1)磷钨酸法：需要做无PR滤液。 UA+磷钨酸 OH- 尿囊素+CO2+钨蓝(蓝色) 在波长650-700nm处进 行比色测定。

2)UA酶法：即UA+O2+H2O UAE H2O2+4AAP 缩合 紫红色/红色醌类化合物 尿囊素+CO2 在波长282-292/520nm处有吸收峰，其颜色深浅和UA含量成正比。 3)酶偶联法：偶联过氧化氢酶、醛缩脱氢E,使乙醛氧化生成乙 酸，同时伴有NAD+生成NADH在340nm处测定A值的增加，即可反映标 本中UA的含量。

此外，固相E技术的不断反之使UA测定更简单快速、更易自动化。 固相的UAE与氧化电极相联，测定UA氧化的耗氧量；也可与氧化物E 及显色法结合；与荧光法结合，使产生H2O2与羟基苯乙酸生成荧光 物质。 2.方法学评价 1)磷钨酸法：试剂易得、服用低廉，但灵敏度较低。因PR、PH< 6.0、内源性Vc、葡萄糖、GLDH及外源性乙酰水杨酸、乙酰氨基苯、 咖啡因、茶碱、可可碱等嘌呤类物质都有严重干扰，使结果偏高。 其特异性不高，虽然经过多种改良但特异性仍未有明显改善。故目 前临床很少用。 2)UAE法：简便快速、特异性好、灵敏度高、易于手工/自动化分 析。需精密仪器及操作时需做B管来消除实验试剂方面的干扰。其 敏感且显色强度与标本中UA含量成正比。 3)酶偶联法：试剂较高，特异性高，只能用于自动化分析仪且其 反应中易受体内许多脱氢酶的影响导致结果偏高。有一定局限性， 多用于县级单位。 血清、血浆和尿标本均可用于UA测定。血中UA在室温下均可稳定

48-72h,4-6℃条件下可保存3-7d,冷冻条件下可保存6-12m。尿中 UA在室温下可稳定数天，但应避免细菌污染。 【参考范围】 血清 成人 男 210-430umol/L 女 150-370umol/L 尿液 15-45mmol/24h 【临床意义】 在严格禁食含丰富嘌呤类生物三天后排出外源性UA的干扰后测定 UA才有临床意义。 UA↑常见于：①肾功能减低，其比Cr和BUN更能敏感的反映肾小 球滤过功能损伤；②体内生成增多，常见于原发性痛风，核酸代谢 增加的LE

U、MM、RBC增多症、慢性溶贫血、全身扩散的癌症、恶性 PN化疗和严重的剥脱性牛皮癣等；③长期使用噻嗪类利尿药物后可 抑制肾小管分泌UA,引起UA↑。长期禁食者、铅中毒、酒精中毒及 妊娠等也可引起UA↑。 UA↓常见于：①各种原因引起肾小管重吸收功能损害，Fanconi 综合征(先天性多种肾小管功能障碍)使UA重吸收障碍致其↓;②肝 功能严重受损如急性肝坏死、肝豆状核变等及参与UA生成黄嘌呤氧 化酶、嘌呤核苷磷酸化酶先天性缺陷；③使用大剂量的糖皮质激素、

双香豆素、丙磺舒等药物及慢性镉中毒等；

附注：内生Cr清除率(Ccr)1.肾清除率：即C指单位时间内多少ml血浆中某物质经肾清除。 其被肾小球滤过，既不被肾小管重吸收也被肾小管分泌且其清除率 可以反映肾小球滤过率(GFR)。 肾清除率表示方法 U V C= —— PC:清除率(ml/min) V:每分钟尿量(ml/min) U: 尿中测定物质的浓度(mmol/L) P: 血中测定物质的浓度(mmol/L)

UV 1.73 C= ——— x ——— P A A—个体的体表面积

2.内生Cr清除率:即Ccr,在控制外源性Cr摄入情况下，体内Cr生 成量恒定且由上述方式在肾中排泄，故临床上通过Ccr近似的反映 肾小球滤过功能。

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