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CHRONIC KIDNEY DISEASE SERIES

Estimating the glomerular filtration rate

Dos and don'ts for assessing kidney function

Guruprasad Manjunath, MD; Mark J. Sarnak, MD; Andrew S. Levey, MD

Creatinine is mainly derived from the metabolism of creatine in muscle,

and its generation is proportional to total muscle mass. As a result, mean

creatinine generation is higher in men than in women, in younger than in

older persons, and in blacks than in whites. This leads to differences in

serum creatinine concentration according to sex, age, and race, even after

adjusting for GFR. Muscle wasting is also associated with reduced

creatinine generation, and in malnourished patients with CKD, it produces

a lower serum creatinine value than expected for the level of GFR.

Creatinine generation is also affected to a certain extent by consumption of

cooked meat, because the cooking process converts a variable portion of

creatine to creatinine. Therefore, serum creatinine level is lower than

expected for the level of GFR in patients following a low-protein diet.

CHRONIC KIDNEY DISEASE SERIES

Estimating the glomerular filtration rate

Dos and don'ts for assessing kidney function

Guruprasad Manjunath, MD; Mark J. Sarnak, MD; Andrew S. Levey, MD

Although extrarenal creatinine excretion is minimal in people with normal

kidney function, it is increased in patients with CKD because of the

degradation of creatinine by bacterial overgrowth in the small bowel.

As much as two thirds of total daily creatinine excretion can occur by

extrarenal creatinine elimination in patients with severely reduced kidney

function.

As a consequence of all these factors, urinary creatinine excretion is lower

in patients with CKD, which leads to systematic overestimation of GFR

from serum creatinine.

The concentration of serum creatinine can remain less than 2.0

mg/dL, despite decreases in GFR levels to as low as 15 to 20

mL/min/1.73 m (figure 1b: not shown) (13).

2

Cominciamo dalla creatinina e

dall’azotemia, alla base delle formule

principali e dei principali calcoli...

OCCHIO ALLA CREATININA: marker principale del

filtrato, tenendo conto delle masse muscolari

AZOTEMIA: marker nutrizionale migliore; la clearance

P- plasma

S - siero

ureica fornice indicazioni insostituibili riguardo

d - 24h

U.M. - unità di misura

all’apporto proteico

Creatinina: dati clinici

1. Deriva dalla creatina, sintetizzata nel fegato e trasportata nel

muscolo.

2. Il principale determinante (>98%) della creatina è il muscolo; è un

parametro molto influenzato dallo “stato nutrizionale in generale”,

poco dalla dieta “in acuto”.

3. La dieta è un determinante della “filtrazione”: stimolo

all’iperfiltrazione (clearances elevate) da dieta iperproteica, riposo

funzionale renale da dieta ipoproteica

4. Carne della dieta: apporto di 600-800 mg/die di creatina

5. Circa 1.6% di questo pool è convertito ogni giorno in Crs (attenzione alla

carne bollita!)

6. Crs secreta in piccola percentuale nel tubulo = la clearance

creatininca supera il FG; questo fenomeno tende ad aumentare in

IRC grave

Creatinina: dati clinici

1. Una persona muscolosa ha tendenzialmente una

creatinina più alta di una anoressica, ma difficilmente

anche gli atleti si spostano dal range di normalità

della creatinina (0.7-1.2 mg/dL nella maggior parte

dei laboratori).

2. A parità di peso, la massa magra, e quindi la

creatininemia, è superiore nei maschi.

3. A parità di peso, la massa magra è superiore nei

giovani: la creatininemia tende a diminuire con l’età.

4. La “forchetta” della normalità di laboratorio della

creatinina è definita su persone giovani, non su

pazienti nefropatici (anziani, diabetici, malnutriti...)

Creatinina: dati clinici

1. Anche in un individuo molto muscoloso livelli di

creatinina superiori a 1.3 mg/dL devono essere

considerati segno di danno renale, salvo

dimostrazione del contrario

2. La forchetta della normalità della creatinina nasconde

una contrazione funzionale renale importante in

pazienti anziani o defedati (es. Creatinina 1.2 mg/dL

corrisponde a 120-140 di clearance della creatinina in

uno sportivo, mangiatore di proteine, a meno di 50

mL/min in una piccola signora ottantenne magra

magra, magari vegetariana)

Creatinina: dati clinici

Creatinine, in contrast to inulin,

is filtered, secreted, and

reabsorbed, to variable degrees.

In most cases its reabsorption is

minimal, making tubular

secretion of creatinine the

greatest cause of discrepancy

from GFR (Brenner & Rector's

The Kidney, 5th ed., Copyright

© 1996 W. B. Saunders

Company ). The percentage of

tubular secretion of creatinine

increases in certain disease

states, most especially chronic

renal failure, making serum

creatinine and creatinine

clearance progressively less

reliable as renal insufficiency

becomes more profound.

Creatinine has the advantage of

being readily measured in

clinical situations, however.

(See previous references).

Elimination of creatinine by the Sito : vedi oltre

gut also increases in animal

models of uremia

Questo è quanto diceva una vecchia diapositiva

“Determinazione della funzione renale:

il parametro più usato nella pratica clinica è in riferimento al

valore del filtrato glomerulare, espresso come clearance della

creatinina endogena.

È possibile il ricorso a formule con valore orientativo.”

Questa diapositiva faceva riferimento al fatto che, almeno in Italia,

la Clearance della Creatinina rappresentava il parametro funzionale

renale di più comune impiego. Lo è ancora oggi, ma le formule sono

state rivalutate in USA per motivi soprattutto economici, in

particolare per la valutazione dell’insufficienza renale cronica, e in

Europa, per ragioni cliniche, per una valutazione della funzione

renale nei potenziali donatori di rene.

Azotemia: dati clinici

1. Deriva dall’azoto proteico e dall’azoto non proteico

AZOTO TOTALE = AZOTO PROTEICO + AZOTO NON PROTEICO

AZOTO NON PROTEICO (NPN) = AZOTO dell’UREA, della CREATININA,

dell’ACIDO URICO, ETC

• L’azoto ureico è circa il 50% del peso dell’urea

• Il principale determinante dell’azotemia è la dieta; il parametro è

meno influenzato dallo “stato nutrizionale in generale”, molto dalla

dieta “in acuto.

• L’ipercatabolismo porta ad un aumento dell’azotemia, con

meccanismi analoghi a quelli della dieta (Azotemia elevata,

creatininemia bassa = verosimile paziente malnutrito e catabolico)

• La dieta è un determinante della “filtrazione”: stimolo

all’iperfiltrazione (Clearances elevate) da dieta iperproteica, riposo

funzionale renale da dieta ipoproteica.

Azotemia: dati clinici

1. In condizioni nutrizionali stabili, l’azoturia riflette il catabolismo

delle proteine; è il mezzo migliore per calcolare l’apporto proteico

reale (formula di Mitch).

2. Secondo molti gruppi Anglosassoni, l’unico esame su urine 24 ore

non sostituibile da formule è il calcolo dell’azoturia (le clearances

possono essere sostituite da formule, la proteinuria 24 ore da vari tipi

di calcoli basati su creatininuria e proteinuria spot).

3. Sebbene questo orientamento non sia in genere condiviso dalle

Scuole Italiane (ed Europee in generale), questo sottolinea

l’importanza della azoturia nella pratica clinica

4. I principali calcoli dell’efficienza dialitica tendono a riprendere

questo ruolo centrale dell’urea, sia come marker di depurazione

(cinetica dell’Urea) sia come marker di stato nutrizionale.

Valori normali

ELETTROLITI: La loro concentrazione varia entro range molto ristretti, ma la loro determinazone, per

quanto ampiamente utilizzata nella pratica nefrologica, non fornisce indicazioni di interesse diagnostico

funzionale

SODIEMIA 135-145 mEq/l

POTASSIEMIA 3,8-5 mEq/l

CALCEMIA 9-10 mg/dL

FOSFOREMIA 2,5-4,5 mg/dL

CLOREMIA96-106 mEq/l

MAGNESIEMIA 1.9-2,5 mg/dL

EQUILIBRIO ACIDO BASE ARTERIOSO

pH 7,35-7,54

Po 85- 105 mmHg

2

PCo 35-45 mmHg

2

HCo 23-27 mmmol/l

3- VALORI NORMALI URINARI

Clearance creatininica = 80 - 120 ml/min

Sodiuria = 50 – 200 Mm/24h

Potassiuria = 25 – 125 mM/24h

Calciuria = 2.5 - 7,5 mmol/die

Fosfaturia = 19 – 38 mmol/ die

Uricuria = 250 - 800 mg/die

Ossaluria = 9 – 44 mg/die

Citraturia = 1 - 6,5 mmol/die

Proteinuria = < 150 mg/die

CLEARANCES RENALI e Tm (massimo assorbimento)

VALORI NORMALI RIPORTATI A SUPERFICIE

CORPOREA STANDARD (1.73 m )

2

UOMO DONNA

Clearance urea mL/min 75±15 54 ±13

Clearance mL/min 105±35 95±25

creatinina

Clearance inulina mL/min 130±20 115±15

Flusso plasmatico mL/min 700±245 600±100

Portata renale mL/min 1275±245 1090±180

ematica

Tm PAI mg/min 75±13 70±10

Tm glucosio mg/min 375+680 300+675

LA CLEARANCE UREICA

E’ condizionata dall’entità della diuresi (con vol. urinario > 2 ml/min la

clearance ureica è circa il 70 % di quella creatininica; con volume urinario 1-2

ml/min il riassorbimento è più pronunciato e la clearance esprime solo il 40-50%

del filtrato glomerulare).

Valore orientativamente pari a metà di quello della clearance creatininica.

Valori normali con diuresi > 2 ml/min = 60-90 ml/min

con diuresi < 2 ml/min = 40-70 ml/min

Riflette l’entità dell’eliminazione urinaria di urea (azoturia), la quale è

proporzionale all’apporto proteico.

FORMULA DI MITCH: la base per il follow-up delle

diete ipoproteiche (soprattutto strette)

6,25 x (azoto ureico urinario in g + 0.031 x

peso in Kg) + proteinuria (g/24 ore) = grammi

di proteine catabolizzate = apporto proteico

(in un soggetto in equilibrio metabolico)

Azoto ureico = urea x 0,46 oppure urea / 2,14

CALCOLO APPROSSIMATO DELL’APPORTO

PROTEICO A PARTIRE DALL’AZOTURIA

AZOTURIA (in g/die) x 2,91 = apporto

proteico (in g/die)/proteine catabolizzate

Utile per valutare l’apporto proteico in

pazienti con dieta ipoproteica ed il loro stato

nutrizionale.

CLEARENCES RENALI

Si intende per clearance di una sostanza il volume di siero o di plasma che viene

Cx = Ux x V

depurato dal rene della sostanza stessa nell’unità di tempo Px

Cx = Clearance della sostanza

Ux e Px = Concentrazione della sostanza rispettivamente nell’urina e nel

plasma

V = flusso urinario/minuto

Se una sostanza viene filtrata dal glomerulo e passa attraverso il tubulo senza

esserne riassorbita e secreta la sua clearance esprime il valore del filtrato

glomerulare (clearance dell’inulina, clearance della creatinina endogena).

Se una sostanza oltre ad essere filtrata dal glomerulo, viene anche secreta dal

tubulo ed è completamente allontanata dal sangue durante il suo passaggio nel

rene, la sua clearance corrisponde al volume di plasma passato attraverso i reni in

un minuto (flusso plasmatico renale - Clearance del PAI).

Clearance creatininica

• La riduzione parafisiologica della clearance creatininica con l’età

è molto discussa.

• Sicuramente la dispersione dei dati (la “forchetta” di normalità)

aumenta con l’età

• Nell’anziano esiste una certa tendenza alla riduzione

• A livello ematico, alcune sostanze possono interferire col

dosaggio: Proteine, Ketoni e chetoaacidi, Glucoso, Bilirubina, Acidi

grassi, Urati, Urea, 5-F citosina, Cefalosporine

• Il rapporto Clearance Crs/ Clerance inulina è circa 1:1 a 100

ml/min di filtrato glomerulare; 1:2 a filtrato glomerulare basso

• In presenza di proteinuria il rapporto Cl Crs/Cl inulina sembra

aumentare

Clearance creatininica: complicazioni di

laboratorio

• La secrezione tubulare di Crs è modificata da alcune sostanze che

determinano l’aumento della Creatinina sierica: trimethoprim,

cimetidina, Inibitori delle calcineurine (?????);

• A livello ematico, alcune sostanze possono interferire col

dosaggio: Proteine, Ketoni e chetoacidi, Glucoso, Bilirubina, Acidi

grassi, Urati, Urea, 5-F citosina, Cefalosporine

Come valutare la funzione renale?

Serum creatinine is the most commonly used biochemical

parameter for estimating glomerular filtration rate (GFR) .

9

However, this is often a poor predictor of GFR, as it may be

influenced in unpredictable ways by assay techniques,

endogenous and exogenous substances, renal tubular handling

of creatinine, and other factors (age, sex, body weight, muscle

mass, diet, drugs etc) . GFR is the current "gold standard" for

10

determining the status of kidney function, particularly in patients

with kidney failure 10 : www.uninet.edu/cin2001/conf/ parmar

Come valutare la funzione renale?

Come valutare la funzione renale?

Cockcroft-Gault formula for estimation of GFR (Table 1) has been used for

many years that incorporate simple parameters of age, weight and serum

creatinine values to derive clearance . More recently, an algorithm

11

developed in Modification of Diet in Renal Disease (MDRD) study has

become widely accepted but its usefulness in clinical practice is limited

12

because of its complexity.

Table 1: Methods for estimating GFR in ml/min/1.73 m .

2

Cockcroft-Gault Method: 11

MDRD method: 12

www.uninet.edu/cin2001/conf/ parmar

Cockcroft e Gault: la formula capostipite

Clearance creatininica = Peso x

(140 - età)/ Crs x 72

nella donna moltiplicare per 0,85

impiego: anziano, donatore di rene (alternativa a

Clearances??) Come valutare la funzione renale?

Table 1: Methods for estimating GFR in ml/min/1.73 m .

2

Cockcroft-Gault Method: 11

MDRD method: 12

www.uninet.edu/cin2001/conf/ parmar

Altre formule

Abbreviated MDRD Study Equation

(mil/min/1.73m ): 186 x (sCr)-1.154 x (Age

2

)-0.203 x (0.742 if female) x (1.210 if

African-American)

Altre formule

Jelliffe RW. Creatinine clearance: bedside estimate. Ann Intern

Med. 1973; 79 (4): 604-605.

Jelliffe Equation, 1973 (ml/min):

98-0.8 x (Age-20) x (0.90 if female)

sCr

Altre formule

Average of creatinine and urea clearance

(mil/min): (BCrC + BUC)/2

Altre formule

Hull JH, HakLJ, Koch GG, Wargin WA, Chi SL, Mattocks AM. Influence

of range of renal function and liver disease on predictability of creatinine

clearance. Clin Pharmacol Therapeutics 1981; 29: 516-521.

145 - Age _ 3 x Weight

Hull Equation (ml/min): x (0.85 if female)

sCr 70

Clearance inulina* - Cr 51 EDTA

Concentrazione inulina riportata su una scala in carta semilogaritmica, in funzione del

• tempo.

Estrapolazione della caduta di concentrazione al tempo 0 per ottenere il volume di

• distribuzione al tempo 0 (V0)

GFR= V0 log2

• t/2

Valori normali per 1,73 m2: 88-174 mL/min (maschio); 87-147 ml/min (donna)

• LA CISTATINA C

Proteina endogena a catena singola, non

glicosilata (120 aminoacidi, 13.000 D)

• attività antiproteasica

• sintesi costante da parte di tutte le cellule nucleate,

non influenzata dagli stati infiammatori

LA CISTATINA C

• liberamente filtrata dal glomerulo

• rapidamente riassorbita e catabolizzata dalle cellule

del tubulo contorto prossimale e totalmente rimossa

dal circolo

La Cistatina C

La Cistatina C presenta dunque le caratteristiche di un

ottimo marker per la valutazione del GFR,

ed è indipendente da

sesso, età e masse muscolari.

Il dosaggio in immunonefelometria è rapido

(6 min. circa)

Le clearances radioisotopiche

Clearance con radioisotopi

Vantaggi:

• minime quantità di sostanze radioattive

• estrema precisione”gold standard”

Svantaggi:

• Costo elevato

• Radiazioni

VALUTAZIONE RADIOISOTOPICA DEL FILTRATO

GLOMERULARE

Calcolo della clearance con impiego di sostanze marcate con tracciati radioattivi:

acido dietilentriacetico (EDTA) marcato con Cr 51

• acido dietilenaminopentacetico (DTPA) marcato con Tc 99

• iotalamato marcato con I 125

La clearance è valutata in base alla caduta della loro concentrazione plasmatica, determinata su 2

campioni venosi prelevati a distanza di tempo.

VALUTAZIONE RADIOISOTOPICA DEL FILTRATO

GLOMERULARE

Clearance con radioisotopi

51Cr EDTA:

70 μ Ci

Dose equivalente di 0.004 mSv (=4 volte

quella di un Rx torace)

125I Iotalamato:

35 μ Ci

113In o 99mc DTPA (ac. dietilentriamino

pentaacetico)


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AUTORE

Atreyu

PUBBLICATO

+1 anno fa


DESCRIZIONE DISPENSA

La dispensa fa riferimento al corso di Nefrologia, tentuto dalla Prof. Giuseppe Piccoli, nell'anno accademico 2012.
Il documento è dedicato alla funzione renale.
Tra gli argomenti affrontati: insufficienza renale cronica, parametri ematici e urinari, clearances radioisotopiche, casi clinici.


DETTAGLI
Esame: Nefrologia
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in medicina e chirurgia (ordinamento U.E. - 6 anni) (ORBASSANO - TORINO)
SSD:
Università: Torino - Unito
A.A.: 2012-2013

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher Atreyu di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Nefrologia e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Torino - Unito o del prof Piccoli Giuseppe.

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