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肾脏疾病的生物化学诊断第一节肾脏的结构和功能一、StructureofKidney外层：皮质cortex内层：髓质medulla（肾锥体）肾脏结构和功能的基本单位：肾单位（nephron）肾小体肾小球glomerulus肾小囊renalcapsule肾小管近端小管proximalconvolutedtubule髓袢loopofHenle远端小管distalconvolutedtubule近端小管远端小管renaltubule肾小球glomerulus组成毛细血管丛clusterofcapillaries肾小球囊滤过膜作用：阻止血细胞及血浆蛋白滤过。决定滤过的因素：◆结构基础：滤过膜通透性内皮细胞层（对蛋白不阻止）基膜层（阻止蛋白）足细胞间隙滤膜屏障▲机械性屏障▲电荷屏障Alb负电荷非细胞层4~8nm裂孔主要根据孔径大小和分子形状等滤过屏障起主要作用，电荷屏障主要对白蛋白等带有负电荷的物质发挥作用。2nm的物质一般可以自由通过4nm的物质几乎不能通过肾小管renaltubule（1）近端小管曲部：reabsorptionNa+K+Cl-HCO3-glucoseaminoacidsecretionureacreatinine（2）髓袢loopofHenle：形成渗透压梯度osmoticgradient。（3）远端小管曲部：在醛固酮作用下分泌H+、K+。（4）集合管collectingduct：决定终尿渗透压。二、RenalFunction1.Excretion尿素urea体内代谢产物肌酐creatinine尿酸uricacid药物drug外来物质毒物toxin2.RegulationRegulationofWaterBalance渗透压Acid-baseBalanceRegulation3.Secretion（1）肾素renin肾小球旁细胞产生的一种酶，催化血管紧张素原产生血管紧张素I，使醛固酮合成增加。（2）促红细胞生成素erythropoietin促进血红蛋白合成。（3）1,25-（OH）2-VitD31，25-（OH）2-VitD3，对Ca2+、P3-代谢有调节作用。（4）前列腺素排钠、降压作用。（5）激肽释放素促进水、钠排出增加肾血流量降血压4.Formationofurine滤过重吸收分泌（1）GlomerularFiltrationFunction肾小球过滤膜:微孔。血液经肾小球的滤过作用生成的滤液为原尿。原尿的pH、渗透压、化学成分和血浆大致相同，而蛋白质含量极少。（2）TubularReabsorptionFunction原尿180-200L/天终末尿0.5-1.5L/天终末尿的化学成分和原尿不同（3）TubularSecretionFunctiona.血浆中含有正常代谢产物如肌酐、K+、H+和磷。b.某些异物和药物如酚红、对氨基马尿酸、青霉素。c.肾小管上皮细胞合成的物质如氨、马尿酸等。第二节肾脏疾病的生物化学实验室检查一、肾脏功能的生物化学检测（一）RenalClearanceTest1.肾清除率renalclearance（1）定义：肾脏在单位时间内（每分钟）将多少毫升血浆中的某物质清除出去。（ml/min）。（2）表示方法UVC=————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）UV1.73C=————x————PAA—个体的体表面积2.肾清除率试验应用物质经肾排出的方式：全部由肾小球滤出，肾小管不吸收、不分泌，如菊粉；全部由肾小球滤过，不被肾小管重吸收，很少被肾小管排泌，如肌酐；全部由肾小球滤过后又被肾小管全部吸收，如葡萄糖；除肾小球滤出外，大部分通过肾小管周围毛细血管向肾小管分泌后排出，如对氨马尿酸。（二）GlomerularFiltrationFunction1.肾小球滤过率（glomerularfiltrationrate，GFR）某种物质由肾小球过滤，在肾小管中既不分泌，也不吸收。利用它求出的清除率可以代表肾小球滤过率。CcrTest（1）原理：①肌酸的代谢产物②成人体内含肌酐约100g(98%存在于肌肉)③内、外源性两种④血浆肌酐的生成量和尿的排出量较恒定，其变化受内源性肌酐的影响⑤从肾小球滤过，不被肾小管吸收肾单位时间内，把若干毫升血浆中的内生肌酐全部清除出去，称为内生肌酐清除率(endogenouscreatinineclearancerate,Ccr)（2）表示方法尿肌酐浓度(mol/L)每分钟尿量(ml/min)Ccr=————————————————血浆肌酐浓度(mol/L)UcrV=——————Pcr校正：UcrV1.73Ccr=————————PcrA[正常值]80-120ml/min(3)ClinicalSignificance①判断肾小球损害的敏感指标急性肾小球肾炎Ccr减低至正常的80%以下，血清尿素、肌酐仍为正常。②初步估价肾功能的损害程度轻度损害：70-51ml/min中度损害：50-31ml/min重度损害：30ml/min③指导治疗30-40ml/min限制蛋白摄入30ml/min利尿剂治疗无效10ml/min透析治疗④慢性肾炎临床分型的参考菊粉（inulin）清除率菊粉的特点：不被机体分解、结合、破坏自由通过肾小球不被肾小管分泌和重吸收因此可以较好反映肾小球的滤过率是目前GFR检测的“金标准”2.血液中物质浓度测定（1）血清肌酐（serumcreatinine,SCr)血清尿素（serumUrea，Urea）测定血清尿素（Urea）测定[原理]血清尿素测定可观察肾小球的滤过功能氨基酸代谢终产物胃肠道皮肤肾脏肾小球尿液血液循环[正常参考值]1.78-7.14mmol/L尿素与肌酐的临床意义肾功能不全代偿期：Urea轻度增高7mmol/LCr正常或轻度增高肾功能衰竭失代偿期：Urea中度增高17.9-21.4mmol/LCr中度增高442μmol/L尿毒症：Urea21.4mmol/LCr可达1.8mmol/L（2）血清尿酸（serumuricacid,SUA)来源：嘌呤代谢产物外源：食物（20%）内源：核酸分解（80%）途径：肾小球滤过，近端小管重吸收血尿酸增高的原因：尿酸生成的酶缺陷、肾小管转运障碍摄取过多的富含嘌呤的食物增高1、原发性高尿酸血症：原发性痛风2、继发性高尿酸血症：慢性肾病及肾衰竭、白血病和肿瘤长期禁食和糖尿病、子痫(3)血胱抑素C（cystatinC，cysC）特点：有核细胞表达、分泌的一种碱性非糖基蛋白，每日分泌量恒定。分子量13kD，自由通过肾小球滤膜途径：cystainC被近曲小管上皮细胞摄取、分解，不回到血液中，尿中仅微量排出。肾小球滤膜有核细胞肾小管重吸收分解血液极少尿排（0.03-0.3mg/L)cysC非糖基化碱性蛋白质特点：1.在血浆中稳定，很少受到其他物质的干扰，临床上使用较多2.与肾小球滤过率相关性好，指标优于肌酐（4）氨甲酰血红蛋白（carbamylatedhemoglobulin，CarHb）尿素血液红细胞铵+氰酸盐Hb氨甲酰血红蛋白反映近4星期左右期间尿素的平均水平不可逆(三)renalplasmaflowstest在一定单位时间内流经双侧肾的血流量，称肾血流量（renalplasmaflow,RPF)。酚红、马尿酸盐在岁血流经肾循环时，几乎完全被肾清除，其肾的最大清除率即相当于肾有效血浆流量（effectiverenalplasmaflows,ERPF)。目前临床多采用放射性核素或其标记物的肾清除能力反映ERPF。对氨基马尿酸盐清除试验[原理]对氨基马尿酸（PAH）静脉注入体内20%由肾小球滤过80%由近端肾小管排泌但不重吸收PAH的清除率代表肾血流量。UPAHCPAH=—————VPPAH(四）TubularandcollectingductFunctionTestsProximalConvolutedTubularFunctionTests1.reabsorptionfunctiontublarmaximalglucosereabsorptioncapacity,TmG）[原理]滤液中的葡萄糖在近端肾小管内全部被重吸收如血浆葡萄糖浓度不断提高重吸收值液随之增加，血糖浓度升高到肾糖阈部分葡萄糖从尿液排出血糖浓度再高，重吸收值也不再增加2、excretionfunctionphenolsulfonphthaleinexcretiontest[原理]酚红（PSP）经静脉注射大部分与血浆白蛋白结合20%由肝清除其余的94%由近端肾小管上皮细胞排泌尿液中排出的量作为判断近端小管排泌功能的指标影响因素较多DistalConvolutedTubularFunctionTests功能:浓缩和稀释尿液当肾脏病变时，远端小管和集合管受损，对水、钠、氯的重吸收发生变化，髓质部的渗透压梯度遭到破坏，影响尿的浓缩和稀释功能。1、ConcentrationDilutionTest（1）3h尿比重试验[方法]病人按正常饮食和活动上午8时排尿弃去每隔3h留尿1次，直至次晨8时分装8个容器测定尿量及比重（2）昼夜尿比重试验[方法]正常进食，每餐含水量不宜超过600ml上午8时排尿弃去自上午10时、12时、下午2、4、6、8时及次晨8时各留尿1次分别测定尿量及比重2、尿渗量测定（urineosmol，Uosm）（1）定义：指尿内全部溶质的微粒总数而言，它可反映溶质和水相对排泄速度。（2）方法晚饭后禁饮8h清晨一次送尿检查静脉取血后分离血清测定渗量（3）意义UosmPosm尿已浓缩高渗尿UosmPosm尿已稀释低渗尿Uosm=Posm等渗尿3、渗透溶质清除率(Cosm)测定Concept：表示单位时间内肾脏能够将多少血浆中的渗透性溶质清除出去。也称渗量清除率。Uosm×VCosm=————————Posm4、freewaterclearance,CH2O（1）定义：指单位时间内使尿液达到等渗，而应从尿中减去或加入的纯水量。（2）方法CH2O=V(尿量ml/min)—Cosm(ml/min)=（1-Uosm/Posm）V（3）参考值：-25～+100ml/h（4）意义正值示肾脏排水量多，肾稀释能力；负值代表肾脏潴留水分，肾浓缩能力。CH2O为0，表示尿液为等渗，如持续为0，示肾脏浓缩稀释功能严重减退。Acid-basebalanceregulatefounctiontest1、氯化铵负荷试验正常：口服NH4Cl，产生酸血症远端肾小管排泌H+，与NH3结合，形成NH4+与Cl-形成NH4Cl尿液明显酸化，血液pH正常异常血液pH下降，尿液pH不下降对鉴别I型RTA2、碳酸氢离子重吸收排泄试验正常：口服NaHCO3，90%HCO3-被近端肾小管重吸收，10%被远端肾小管重吸收II型肾小管性酸中毒近端肾小管对HCO3-的重吸收功能减退HCO3-自尿液排出，尿液呈碱性血液呈酸性二、尿液的生物化学检验尿蛋白选择性指数（selectiveproteinuriaindex，SPI）检测选择性蛋白尿：指肾小球滤膜对血浆蛋白质能否通过具有一定的选择性，相对分子量较大的不易滤过，反之则易滤过。尿中仅有少量大分子蛋白质排出，这些蛋白尿称为选择性蛋白尿。选择性指数测定Ig清除率与转铁蛋白清除率的比值。尿IgG/血IgGSPI=尿TRF/血TRFSPI0.1选择性蛋白尿SPI0.2非选择性蛋白尿（IgG，分子量150kD）与转铁蛋白（Tf，分子量77kD）意义：1）SPI反映滤过膜的通透性，与其病理组织学有关2）SPI高则预后差。3）SPI高不能区分是由于肾小球滤过膜孔径增大原因还是由于负电荷屏障受损引起的蛋白尿。SPI对分子大小和电荷的选择性测定1）分子大小选择性测定：选择不带电荷，分子量不同的右旋糖苷较准确反映肾小球滤过膜的结构损害程度2）电荷选择性测定：选择分子大小相同，带不同电荷，测定尿唾液淀粉酶和