Creatinina ca valoare de referință pentru concentrațiile de substanță în urină Documentul valorii BAT în limba germană

Creatinina ca valoare de referință pentru concentrațiile de substanță în urină [Documentarea valorii BAT în limba germană, 2000]

Abstract

Publicat în serie Valori de toleranță a substanțelor biologice (valori BAT) și echivalenți de expunere pentru substanțe cancerigene (EKA), 9. Livrare, ediția 2000

Articolul conține următoarele capitole:

introducere
Structura și funcția rinichiului
- Filtrare/resorbție
- Secreție/absorbție activă
- Difuzie pasivă
- Valori de referință atunci când se specifică concentrațiile substanței
Avantajele și dezavantajele diferitelor repere
volum
Osmolalitatea
greutate specifică
Creatinina ca referință
Avantajele valorii de referință a creatininei
Dezavantaje ale variabilei de referință creatinină
Concluzii

1. Introducere

Excreția substanțelor cu urina se caracterizează printr-o rată de excreție legată de timp. O perioadă de colectare de 24 de ore este utilizată în practica clinică pentru a reduce influența unui ritm diurn. Această procedură nu este fiabilă și nu poate fi utilizată pentru examinări de screening în practica medicală profesională. Efortul este mare, riscul de contaminare și erorile colective sunt considerabile.

În monitorizarea ocupațional-medical-toxicologică, probele spontane de urină sunt de obicei analizate pentru a determina substanțele permeabile la urină și metaboliții acestora [15]. Pentru a evita variațiile substanțelor ca urmare a diluției și a concentrației incoerente a probei de urină, este necesară o valoare de referință.

puțină variație interindividuală,

Influență redusă din partea factorilor biologici (de exemplu, volumul urinei, dieta, activitatea fizică),

efort tehnic mic în determinare.

2 Structura și funcția rinichiului

Unitatea funcțională specială a rinichiului este nefronul. Fiecare rinichi este format din aproximativ un milion de nefroni. Nefronul este alcătuit din corpuscul renal (glomerul), care este format dintr-o rețea de capilare și înconjurat de capsula lui Bowman, de tubulii renali și de canalele de legătură. Alimentarea cu sânge a glomerulului are loc prin arteriola aferentă, ieșirea de sânge prin arteriola eferentă.

Rinichiul este cel mai important organ de control pentru menținerea unei compoziții constante a lichidului extracelular. Un lichid, urina primară, este presată din plasmă prin membrana capilarelor glomerulare. Acesta are toate caracteristicile unui ultrafiltrat, nu conține elemente corpusculare și conține doar cantități minime de proteine. Substanțele moleculare mici dizolvate sunt prezente în aceeași concentrație ca și în plasmă. Excreția substanțelor endogene, a substanțelor din mediu și a metaboliților lor urinari este reglementată prin filtrare glomerulară, transport tubular, reabsorbție în tubul, secreție tubulară și procese de difuzie.

2.1 Filtrare/resorbție

Presiunea de filtrare ca diferență între tensiunea arterială în arteriola aferentă și eferentă duce la transferul substanțelor cu molecule mici din sânge în ultrafiltratul capsulei Bowman. Viteza de filtrare glomerulară rezultată este de aproximativ 125 ml/min. Dacă nu există reabsorbție sau secreție a substanțelor filtrate glomerular, substanțele apar în urină în cantități neschimbate.

2.2 Secreție activă/absorbție

Secreția activă este înțeleasă a fi un mecanism de transport mediator purtător consumator de energie, în special localizat în tubul proximal, care este supus cineticii de saturație. Gradientul electrochimic împotriva căruia este transportată substanța poate fi direcționat atât în direcția sistemului tubular, cât și în direcția fluxului sanguin. Substanțele anorganice precum potasiul, ionii de hidrogen, mercurul, dar și bazele organice și produsele de excreție care sunt conjugate hepatic, sunt supuse secreției active [9] .

2.3 Difuzie pasivă

Substanțele solubile în apă se pot difuza și pasiv în sistemul tubular sau în sânge (difuzie pasivă). Gradientul de concentrație determină direcția de difuzie. Substanțele care sunt supuse unei astfel de difuzii pasive în diferite grade includ toluenul [13], metanolul [23], acidul mandelic [13, 23, 28], metilmercurul [18] și plumbul [3]. Reabsorbția pasivă a particulelor încărcate are în general o importanță minoră și a fost descrisă în esență numai pentru acidul 2-tiotiazolidin-4-carboxilic (TTCA) după expunerea la disulfură de carbon și pentru mercurul elementar [21, 4] .

2.4 Valori de referință atunci când se specifică concentrațiile substanței

Selectarea valorilor de referință pentru concentrațiile de substanță în urină necesită cunoașterea excreției renale specifice.

Mecanismul de excreție renală al unui agent poate fi aproximativ estimat dacă concentrațiile respective de plasmă și urină sunt legate între ele și comparate cu clearance-ul unei substanțe care este aproape exclusiv filtrată glomerular (inulină, creatinină). Dacă raportul dintre urină și concentrația plasmatică a substanței care urmează să fie determinat este mult mai mare decât rata de filtrare glomerulară a inulinei și creatininei, se poate presupune că substanța este, de asemenea, secretată într-un mod tubular.

Un raport urină/plasmă al unei substanțe care este cu mult sub rata de filtrare glomerulară a inulinei sau creatininei indică reabsorbție sau difuzie tubulară. Deoarece, pe de o parte, o măsurare simultană a concentrației în plasmă și urină este foarte complexă și uneori nu trebuie efectuată, pe de altă parte, mecanismele de transport active și pasive depind de numeroși factori interni (valoarea pH-ului, fluxul de urină, starea de hidratare a organismului), nu este posibil să se stabilească o valoare de referință uniformă pentru toate substanțele . În plus, amploarea mecanismelor respective de eliminare renală pentru multe substanțe de lucru relevante/metaboliți ai substanței de lucru nu este încă cunoscută cu exactitate.

Numeroase studii din trecut au vizat găsirea celei mai bune valori de referință specifice substanței posibile. În plus față de volumul (litru) ca variabilă de referință, au fost discutate osmolalitatea urinei, greutatea specifică și, mai ales, creatinina din urină.

nu există o valoare de referință uniformă care să fie la fel de potrivită pentru toate substanțele,

volumul de referință utilizat până acum s-a dovedit a fi mai puțin decât favorabil pentru unele substanțe,

Creatinina sa dovedit a fi o valoare de referință adecvată pentru substanțe individuale.

În cele ce urmează, sunt discutate principalele avantaje și dezavantaje ale diferitelor valori de referință posibile.

3 Avantajele și dezavantajele diferitelor repere

Avantajele și dezavantajele celor de mai sus Valorile de referință sunt prezentate în Tabelul 1.

Determinarea ușoară și ieftină

puternic dependent de cantitatea de diureză

în general nu este potrivit pentru monitorizarea locurilor de muncă fierbinți

acceptare internațională scăzută

puțin efort la utilizarea benzilor de testare

imprecis în proteinurie/glucozurie

relativ independent de durata perioadei de colectare

fluctuații mai mari decât creatinina urinară

Influența drogurilor

acceptare internațională mai mică decât creatinina

Reducerea fluctuațiilor legate de diureză

puțină influență de:

o bună corelație a valorilor cu perioada de colectare de 24 de ore

estimarea simultană a cantității de diluare

Excluderea probelor de urină supra-concentrate/supra-diluate

nepotrivit pentru substanțele care nu sunt filtrate în primul rând glomerular

Independență pentru proteinurie și glucozurie

valoare de referință utilizată la nivel internațional

A 1) inadecvat pentru insuficiență renală
2) Dacă concentrațiile de creatinină sunt sub 0,5 g/L și peste 2,5 g/L, proba nu trebuie analizată
c 3) Dacă greutatea specifică este sub 1,010 g/ml și peste 1,024 g/ml, proba nu trebuie analizată

4 volume

Concentrațiile substanței legate de volum în urină sunt expuse la o varietate de factori de influență. Diureza depinde de cantitatea de apă pe care o beți, de capacitatea rinichilor de a se concentra și de alți factori precum B. Pierderea apei prin transpirații excesive. Acest fapt are relevanță pentru sănătatea muncii atunci când monitorizează locurile de muncă fierbinți. În special, dependența de cantitatea de diureză de multe ori nu permite o referire la volumul probelor de urină spontană. Dacă concentrația substanțelor de lucru sau a metaboliților acestora în urină este legată de volumul unității litru, aceasta poate duce la rezultate analitice incorect scăzute sau incorect ridicate și astfel reflectă o expunere internă prea mică sau prea mare la substanțe periculoase.

Acest dezavantaj restricționează referința la volum în practică.

5 osmolalitate

Osmolalitatea indică concentrația tuturor particulelor dizolvate osmotic în 1 kg de fluid corporal (mosmol/kg). Osmolalitatea ca variabilă de referință are avantajul de a fi relativ independentă de cantitatea consumată sau de cantitatea de diureză. Pe de altă parte, faptul că determinarea osmolalității (scăderea punctului de îngheț) este relativ costisitoare este considerat un dezavantaj.

În plus, osmolalitatea din urină poate fi influențată semnificativ de etanol, metanol și etilen glicol, la fel și valoarea pH-ului urinei [24]. Alte posibile erori sunt cauzate de variația excreției de sodiu în funcție de dietă și de efectele hormonale.

Acceptarea internațională a osmolalității variabilei de referință trebuie considerată scăzută, ceea ce ar face dificilă compararea rezultatelor măsurătorilor.

6 Greutate specifică

Greutatea specifică se calculează din raportul de greutate de 1 litru de urină la 1 litru de apă. Depinde de numărul și masa particulelor din urină. În timp ce măsurarea osmolalității înregistrează în principal ioni monovalenți, hidrogen și amoniac, nivelul greutății specifice este determinat în principal de proporția de glucoză, fosfați și carbonați. Determinarea refractometrică a greutății specifice nu depinde doar de diluarea materialului de testat, este influențată semnificativ de proteinurie și glucozurie și este, de asemenea, supusă numeroaselor influențe medicinale (litiu, inhibitori ai sintezei prostaglandinelor) [24] .

7 Creatinina ca referință

Pentru a evita evaluări incorecte, trebuie aleasă o substanță care este excretată relativ independent de tulburările interne și externe. Pentru substanțele care sunt eliminate în principal pe cale renală și a căror eliminare se bazează în principal pe filtrarea glomerulară și mai puțin pe secreția sau difuzia tubulară, ar trebui utilizată o valoare de referință care este eliminată în același mod. Creatinina îndeplinește în esență aceste cerințe.

Creatinina este creată în mușchi din creatină și fosfat de creatină. Metabolismul creatinei și creatininei este relativ bine cunoscut: ficatul, pancreasul și rinichii produc creatină și o eliberează în mușchi prin fluxul sanguin. În mușchi, enzima creatin kinază fosforilează creatina în fosfat creatinic bogat în energie. Aceasta servește ca un depozit de energie, deoarece în timpul contracțiilor musculare energia chimică este transformată în energie mecanică prin divizarea fosfatului de creatină. Când creatina și fosfatul de creatină se descompun, se creează creatinină, care este distribuită în fluidele corpului în funcție de concentrație. Cantitatea de creatinină excretată variază de la persoană la persoană și depinde de constituție, vârstă și sex. În medie, cantitatea zilnică de creatinină în urină pentru persoanele cu greutate normală între 30 și 60 de ani variază între 1,0 și 1,6 g creatinină (15-25 mg/kg greutate corporală). În medie, femeile excretă mai puțină creatinină decât bărbații [6, 29] .

În practică, determinarea creatininei ca valoare de referință pentru substanțele de lucru și metaboliții din urină s-a dovedit de multe ori reușită, deoarece creatinina endogenă este esențial filtrată glomerular, similar cu inulina. Doar cantități nesemnificative de creatinină sunt metabolizate, reabsorbite tubular sau secretate sau eliberate prin mucoasa intestinală.

8 avantaje ale valorii de referință a creatininei

Constanța relativă a excreției sale, care prezintă doar ușoare fluctuații zilnice, este avantajoasă atunci când raportează rezultatele analizei cu creatinina. În plus, metoda de determinare a creatininei este standardizată, reproductibilă și poate fi realizată cu un efort relativ mic [19, 20]. Investigațiile au arătat că concentrația de creatinină în urină este relativ constantă (de 170 de ori) mai mare decât concentrația serică a substanței. Dacă se compară concentrația de creatinină în fracțiile individuale de urină pe o perioadă de colectare de 24 de ore, s-au găsit doar fluctuații ușoare [8] .

În mai multe studii, o superioritate a referinței creatininei față de referința la volum ar putea fi documentată pentru unele substanțe (vezi tabelul 2).