第十章肾脏疾病的生物化学诊断课件.ppt
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- 第十 肾脏 疾病 生物化学 诊断 课件
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1、第十章第十章 肾脏疾病肾脏疾病的的生物化学诊断生物化学诊断 泌尿系统由肾脏、输尿管、膀胱和尿道组成。肾脏是生成尿液的器官,肾盏、肾盂以下部分主要为排尿的通路。通过尿液检查及肾功能检查可提供许多有关疾病和平衡失调的重要信息。一、肾脏的基本结构:一、肾脏的基本结构:肾髓质肾髓质 肾实质肾实质 肾皮质肾皮质肾肾 肾盂肾盂 由由15-2015-20个肾椎体组成个肾椎体组成 肾小球肾小球 肾小体肾小体 肾小囊肾小囊 近曲小管近曲小管肾单位肾单位 近端小管近端小管 近直小管近直小管 肾小管肾小管 髓袢髓袢 远直小管远直小管 远端小管远端小管 远曲小管远曲小管 肾单位肾单位:肾脏的解剖单位,每个肾脏约有10
2、0 万-200万个,每个肾单位包括一个肾 小球和相应的肾小管。肾单位可按肾 小球在肾皮质的部位分为:皮质肾单位:肾小球体积小,与尿液生成有关。近髓肾单位:体积较大,尿液浓缩与稀释功能。肾脏的血液供应 二、肾脏的基本功能:二、肾脏的基本功能:排泄人体代谢剩余物质(尿素、尿酸、肌酐等含氮物质)废物和毒物。同时,经重吸收有用物质,调节体液及酸碱平衡。l(一一)、肾小球滤过功能:、肾小球滤过功能:l l 是指血液经过肾小球毛细血管网时是指血液经过肾小球毛细血管网时l血浆中的水和小分子溶质,包括少量血浆中的水和小分子溶质,包括少量l分子量较小的血浆蛋白,可以滤入肾分子量较小的血浆蛋白,可以滤入肾l小囊的
3、囊腔而形成滤过液过程小囊的囊腔而形成滤过液过程。l(二)、肾小管重吸收功能:(二)、肾小管重吸收功能:l(1)近曲小管)近曲小管 l(2)髓袢)髓袢 l(3)远曲小管和集合管)远曲小管和集合管 (4)肾小管重吸收的基本方式)肾小管重吸收的基本方式 l l(三)、肾脏的调节功能(三)、肾脏的调节功能1分泌或排泄的概念分泌或排泄的概念 肾小管和集合管的上皮细胞将细胞产生的或血液中已存在的某些物质转运到管腔,这一过程称为分泌或排泄。2肾小管在调节机体酸碱平衡方面起着重要作用肾小管在调节机体酸碱平衡方面起着重要作用 通过分泌H+、重吸收NaHCO3,通过增加或减少体液中的NaHCO3的浓度以调节H+的
4、浓度。在近端小管、远端小管和集合管都能分泌H+,发生H+-Na+交换,达到分泌H+而重吸收NaHCO3的目的。三、肾功能的调节三、肾功能的调节 肾小球的滤过功能调节肾小球的滤过功能调节 自身调节自身调节 小管液中溶质的浓度 球-管平衡 管-球反馈 神经调节神经调节肾小管和集合管功能的调节肾小管和集合管功能的调节神经和体液因素神经和体液因素血管紧张素对尿生成的调节 醛固酮对尿生成的调节 神经调节 通过下列作用影响尿生成 入球小动脉和出球小动脉收缩,而前者血管收缩比后者更明显,因此,肾小球毛细血管的血浆流量减少和肾小球毛细血管的血压下降,肾小球的有效滤过压下降,肾小球滤过率减少。刺激近球小体中的颗
5、粒细胞释放肾素,导致循环中的血管紧张素和醛固酮含量增加,增加肾小管对NaCI和水的重吸收。增加近球小管和髓袢皮皮细胞重吸收Na+、CI-和水。血管紧张素对尿生成的调节包括 刺激醛固酮的合成和分泌;醛固酮可调节远曲小管和集合管上皮细胞的Na+和K+转运。可直接刺激近球小管对NaCL的重吸收,使尿中排出的NaCL减少。刺激垂体后叶释放抗利尿激素,因而增加远曲小管和集合管对水的重吸收,使尿量减少。概念:肾清除率表示肾脏在单位时间内 (min)将多少量(ml)血浆中的 某物质全部清除而由尿排出。一、肾功能的生物化学检测(一)、肾清除试验:(一)肾清除试验(一)肾清除试验 肾脏清除试试验:表示肾脏在单位
6、时间内(每分钟)将多少亳升血浆中的某物质清除出去 具体计算需要测量三个数值:U尿中测定物质的浓度(mmol/L),V每分钟尿量(ml/min),P血浆中测定物质的浓度(mmol/L)。C清除率(ml/min),因为尿中该物质均来自血浆,所以,UVPC 亦即 CUV/P校正后的清除值:C=UV/P1.73A 物 质 肾脏对物质的清除方式 清除值临床意义 滤过 重吸收 排泌 肌酐、菊粉、甘露醇 或极少 反映肾小球滤过功能 蛋白质 选择滤过 或部分 计算过筛系数或选择指数,反映肾小球屏障功能 尿素 部分 清除值变异较大。尿量影响重吸收(尿量减少,重吸收增加),不是理想的肾功能试验 各种电解质 大部分
7、 清除值很低,Cl0ml/min;滤过钠排泄分数能反映肾小管重吸收功能 葡萄糖、氨基酸 全部 清除值为0,接近阈值时反映肾小管重吸收功能 对氨基马尿酸、酚红、碘锐特 或部分 90%/次循环 反映肾小管排泌功能、代表肾血流量 钾离子 清除值无意义 注:表示能进行;表示不能进行(二二)肾小球滤过功能检测:肾小球滤过功能检测:1 1肾小球滤过率(肾小球滤过率(GFRGFR)测定:)测定:菊粉清除率测定:菊粉清除率测定:菊粉是理想的测定GFR的物质,但菊粉是外源性物质,测定方法麻烦。内生肌酐清除率(内生肌酐清除率(CcrCcr):):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。
8、每分钟肌酐清除率:每分钟肌酐清除率:尿肌酐浓度(尿肌酐浓度(mol/Lmol/L)每分钟尿量每分钟尿量(ml/min)(ml/min)Ccr=-Ccr=-血肌酐浓度(血肌酐浓度(mol/Lmol/L)Ucr UcrV =-=-Pcr Pcr 标准体表面积标准体表面积(1.73 m(1.73 m2 2)校正清除率校正清除率=Ccr -=Ccr -实际体表面积实际体表面积 lCx某物质单位时间从尿中排出总量/某物质在 血浆中的浓度(UxV)/Pxl式中:Cx为某物质清除率(ml/min)、V为每分 钟尿量(ml/min)、Ux为尿中测定物质 的浓度(mmol/L)、Px为血浆(清)中该物质 的浓度
9、(mmoI/L)l标准化的清除值:Cx(UxV)/Px(1.73/A)l A值计算:logA(m2)=0.425log 体重kg+0.725log 身高cm-2.144 2 2血肌酐(血肌酐(ScrScr)和尿素浓度测定)和尿素浓度测定 反映肾反映肾小球滤过功能的损害程度。小球滤过功能的损害程度。尿素是人体蛋白代谢的最终代谢产物,75%以上的非蛋白氮最终是以尿素的形式排出体外。肝为尿素合成的主要器官,尿素的合成过程即尿素循环,是在肝细胞内特异的酶催化下合成的。90%以上的尿素经肾脏排泄,小部分经胃肠道和皮肤排泄。尿素经肾小球自由滤过。原尿中约40%-50%的尿素又被肾小管和集合管重吸收,因此,
10、血清尿素水平在一定程度上反映了肾小球的滤过能力。l尿素的测定方法:尿素的测定方法:l1)二乙酰一肟法l原理:血清中尿素在氨基硫脲存在下,与二乙酰一肟在强酸性溶液中混合加热,产生红色,颜色强度与尿素含量成正比。与同样处理的尿素标准l液比较,即可求得血清中尿素含量,进而求得尿素氮的含量。l2)目前多采用尿素酶偶联法:NH2|尿素酶尿素C=O 2NH3+CO2|H2ONH2 谷氨酸脱氢酶NH3+-酮戊二酸 -谷氨酸NADH NAD+通过340nm A值的降低可计算出尿素含量,此反应自动化分析仪上常用的测定原理。血清尿素1.86.8 mmol/L。新生儿比成人低。大于60岁老年人比年青人要高。男性比女
11、性高,高蛋白饮食可造成血、尿尿素增高。肌酐:肌酐:Jaffe Jaffe反应法:反应法:OH OH-肌酐肌酐+碱性苦味酸碱性苦味酸 红色物质红色物质参考值:血浆肌酐(参考值:血浆肌酐(ScrScr)44-130umol/L44-130umol/L;血清尿素血清尿素1.8-6.8mmol/L,1.8-6.8mmol/L,相当于尿素氮相当于尿素氮 (BUN)3.6-13.6mmol/L(BUN)3.6-13.6mmol/L。方法学评价Jaffe反应法为测定肌酐常用的方法,适用于血、尿标本的检测。但Jaffe反应在检测血肌酐特异性不高,受假肌酐的干扰。肌酐浓度和血尿素浓度一样只有在肾脏病变较为严重时
12、才会升高。肌酐摄入、生成量恒定,其浓度波动范围不大,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。故测定血肌酐浓度较血尿素浓度更能准确地反映肾小球的功能。BUNBUN、ScrScr测定的临床意义:测定的临床意义:肾功能不全代偿期:肾功能不全代偿期:BUN轻度、Cr可不或轻度 肾衰失代偿期:肾衰失代偿期:BUN、Cr 尿毒症:尿毒症:BUN21.4 mmol/L、Cr1.8 mmol/L为诊断指标之一。3血清尿酸(血清尿酸(SUA)测定)测定(1 1)生化生理)生化生理 尿酸是嘌呤代谢的最终产物。食物中的核酸分解产生的嘌呤直接转化成尿酸。肾处理尿酸包括四个步骤:(1)血浆内的尿酸由
13、肾小球完全滤过。(2)在近端肾小管大约98-100%的尿酸被重吸收。(3)在近端肾小管的远端分泌尿酸。(4)远端肾小管进一步重吸收。尿液的净尿酸排泄 量大约为滤过量的6-12%。(2 2)测定方法)测定方法 1 1)磷钨酸还原法)磷钨酸还原法 2 2)尿酸酶法)尿酸酶法 紫外分光法 酶联比色法 酶联-紫外分光法 3 3)HPLCHPLC法法(高效液相色谱法)尿酸在碱性溶液中使磷钨酸还原生成蓝色的钨蓝,可在650至700nm波长处比色。(2)测定方法)测定方法 尿酸酶法为主:尿酸酶法为主:1 1)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,其产物在此波长
14、无吸收峰。测量酶作用前后A 值之差经标准品,待测样品同时处理,可计算尿酸含量。2 2)酶联比色法:)酶联比色法:尿酸酶 尿酸+O2+2 H2O-尿囊素+CO2+H2O2 偶联过氧化酶(POD)H2O2+酚+4-氨基安替比林-醌亚胺(红色)醌亚类化合物在500nm处有Amax ,进行比色测定A值的与样品中尿酸含量呈成正比。3 3)酶联)酶联-紫外分光法紫外分光法 参考值参考值 血尿酸:男性 148.7-416.4mol/L,女性 89.2-356.9mol/L 方法学评价方法学评价 磷钨酸法试剂易得、价格低廉,但灵敏度低。特异性不高,受多种因素干扰。尿酸酶紫外分光法,该法灵敏度高,特异性好,易于
15、自动化,具有简单、快速的优点,但需要精密仪器,标本中蛋白会提高空白管的吸光度。酶联比色法敏感,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-紫外分光法易于自动化,适合自动化分析但由于体内有许多脱氢酶反应,因此后两步氧化还原反应易受干扰,导致结果偏高。临床意义临床意义 血清尿酸浓度升高见于 肾功能减低:血清尿酸比血清肌酐和尿素更能反映肾小球滤过功能损伤,但血清尿酸测定易受肾外因素的影响,故临床上比血清肌酐和尿素少用。体内尿酸生成增多,常见于遗传性酶缺乏导致的原发性痛风,核酸代谢增加的白血病,多发性骨髓瘤等。l长期服用噻嗪类利尿药物后由于抑制肾小管分泌尿酸,引起血清
16、尿酸水平升高,长期禁食、酒精中毒、肿瘤放化疗和妊娠中毒症等。血清尿酸浓度降低见于 各种原因引起肾小管重吸收功能损害,这种重吸收障碍可以是先天性的,如Fanconis综合症(胱氨酸贮积病),或继发性的。肝功能严重损伤伴有嘌呤合成减少或次黄嘌呤氧化酶活性减低。大剂量使用糖皮质激素丙磺舒等药后(三)、肾血流量(三)、肾血流量(RBFRBF)测定:)测定:RBF是指单位时间内流经肾脏的全血或血浆量。测定对氨基马尿酸(PAH)清除率或碘锐特清除率均可反映肾血流量:肾血浆流量RPF=(UPAH V)/PPAH 肾全血流量RBF=RPF/(1-RBC比积)放射性核素肾图较敏感反映肾的血液量。(四)、肾小管功
17、能检查:(四)、肾小管功能检查:1 1近端小管功能检查:近端小管功能检查:酚红排泄率(LYS)测定尿-微球蛋白及溶菌酶等(BMG)2 2肾浓缩稀释试验:肾浓缩稀释试验:正常或特定饮食条件下观察病人尿量和比重的变化3 3尿渗透压测定:尿渗透压测定:多采用尿液冰点下降法 测得溶液冰点下降度(测得溶液冰点下降度()渗透压渗透压(Osm/KgH(Osm/KgH2 2O)=-O)=-1.858 1.858测定尿渗透压方法:测定尿渗透压方法:1)直接测尿渗透2)测定尿、血浆渗透压的比值 3)自由水清除率 尿渗透压尿渗透压 血浆渗透压血浆渗透压尿已浓缩尿已浓缩高渗尿高渗尿尿渗透压尿渗透压 血浆渗透压血浆渗透
18、压尿已稀释尿已稀释低渗尿低渗尿尿渗透压尿渗透压=血浆渗透压血浆渗透压等渗尿等渗尿反映肾浓缩功能严反映肾浓缩功能严 重损害重损害 4 4尿钠的测定尿钠的测定作为估计肾小管坏死程度的指标作为估计肾小管坏死程度的指标 肾前性氮质血症:肾前性氮质血症:肾功能没有损坏血容量不足肾小管最大限制重吸收钠维持血容量尿钠浓度40 mmol/L 当尿钠在20-40 mmol/L之间病人正在由肾前性氮质血症向急性肾衰发展。l滤过钠排泄分数滤过钠排泄分数(FeNa)定义:定义:肾小球滤过的钠经肾小管重吸收后,由肾排出的百分率。lFeNa对鉴别肾前性氮质血症和急性肾衰有特别意义。lFeNa(%)=尿钠排出量/滤过钠总量
19、=(尿钠/血钠)/(尿肌 酐/血肌酐)100%尿钠尿钠/血钠(血钠(mmol/Lmmol/L)FeNaFeNa(%)=-=-100%尿肌酐尿肌酐/血肌酐(血肌酐(umol/Lumol/L)l临床意义:鉴别肾前性氮质血症和急性肾衰 急性肾衰时:FeNa1 肾前性氮质血症:FeNa1 五五 尿蛋白和尿酶检查尿蛋白和尿酶检查(一)尿蛋白检查:肾脏疾病诊断的一个粗筛试验 肾小球性蛋白尿检查。肾小球滤过膜通透性 肾小球滤过液中蛋白 超过肾小管重吸收的阈值。滤膜的静电屏障受损:尿中出现高分子蛋白构成肾小球性蛋白尿。(一一)、尿蛋白的检查、尿蛋白的检查 尿蛋白的定性检查尿蛋白的定性检查 尿蛋白的定量测定尿蛋
20、白的定量测定 3.3.尿液蛋白质电泳尿液蛋白质电泳 方法学评价方法学评价 参考范围参考范围 儿童:40mg/24h;成人30-130mg/24h 临床意义临床意义(1 1)生理性蛋白尿)生理性蛋白尿 功能性蛋白尿:因剧烈运动、发热、低温刺激、紧张、交感神经兴奋等所导致的轻度的、一过性蛋白尿,当诱发因素消失后蛋白尿也会迅速消失。一般情况下尿蛋白定性试验不超过(+),定量测定不超500mg/24h。体位性蛋白尿:由于直立体位或腰部前突时引起的蛋白尿,而处于卧床状态时尿蛋白为阴性,可能与直立时脊柱压迫肾静脉、肾下移,导致肾脏淤血、淋巴及血液回流受阻有关,又称直立性蛋白尿。(2 2)病理性蛋白尿)病理
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