renal function test

98
Renal Function ทนพ. สุวิทย์ คล่องทะเล วท.บ. (เทคนิคการแพทย์) ม.มหิดล 1

Upload: abdul-arzeez-penai

Post on 08-May-2015

2.488 views

Category:

Education


4 download

DESCRIPTION

การตรวจการทำงานของไต (Renal function test) ทนพ.สุวิทย์ คล่องทะเล

TRANSCRIPT

Page 1: Renal function Test

Renal Function

ทนพ. สวทย คลองทะเล วท.บ. (เทคนคการแพทย) ม.มหดล

1

Page 2: Renal function Test

แนวทางการเรยนรเรองการท างานของไต

ทราบหนาทของไตในดานตางๆ

ทราบองคประกอบทส าคญของไต และกลวธในการ

สรางปสสาวะ

ทราบกลไกในการควบคมการสรางปสสาวะ

ทราบวธการประเมนการท างานของไต

ทราบความสมพนธของการตรวจและโรคไต

2 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 3: Renal function Test

Kidney

Organs of Urinary tract

oKidney

oUreter

oUrinary bladder

oUrethra

3 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 4: Renal function Test

Function of Kidney

Homeostasis

o ปรบสมดลของ pH, electrolyte, osmotic pressure

o ก าจด excess water, waste product, สงแปลกปลอม

o ท างานผาน Glomerular filtration, Renal tubular reabsorption และ

Renal tubular secretion

Hormonal and substance synthesis

o Renin และ angiotensin II

• angiotensin II -> stimulate aldosterone secretion -> Na-water

retention

• angiotensin II -> efferent arteriole constrict -> hydrostatic

pressureใน glomerulus -> fluid ใน glomerulus เพมขน 4

Page 5: Renal function Test

Function of Kidney

Hormonal and substance synthesis

o Prostaglandins เชน PGE2, PGI

2

• afferent arteriole dilate -> blood flow -> normal GFR

• NSAIDs inhibit PG synthesis -> afferent arteriole constrict ->

GFR -> stimulate RAAS -> Na-water retention

o Erythropoietin

• chronic renal failure (CRF) -> EPO -> anemia

• renal cell carcinoma -> EPO -> erythrocytosis

5 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 6: Renal function Test

Function of Kidney

Calcitriol (active Vit.D;1,25-(OH)2 D

3)

o add OH ให 25-OH D3

o ผ ปวย CRF -> calcitriol synthesis -> hypocalcemia กระต น PTH

ท าใหกระดกบางลงและปวดกระดกได

Gluconeogenesis

o ผ ปวย CRF เสยงตอการเกด hypoglycemia

6 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 7: Renal function Test

Anatomy of Kidney

retroperitoneal organ

ขางขวาต ากวาซาย

lateral surface is convex

and the medial surface

is concave, with a

vertical cleft called the

renal hilus

7

Ureters, renal blood vessels, lymphatics, and nerves enter and exit

at the hilus

ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 8: Renal function Test

Internal Anatomy

โครงสรางภายในไต แบงเปน cortex and renal medulla

o Cortex – เนอไตชนนอก

o Medulla – แกนไต

• renal (medullary) pyramids : ทตงของ loops of Henle และ

collecting ducts ของ nephron

• each renal pyramid forms renal lobe

• each renal lobe contains nephrons which make urine

pyelonephritis: infection of kidney

8 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 9: Renal function Test

Nephron

ไตแตละขางม nephron 1-4 ลาน

หนวย

สรางปสสาวะผาน 3 steps

ประกอบดวย

o glomerulus = cluster of capillaries

(filtration)

o epithelial structures:

• Bowman’s capsule : collects

the filtrate

• tubule : convert filtrate to

urine โดย reabsorption and

secretion 9

Functional unit of kidneys

ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 10: Renal function Test

Nephrons

Cortical nephrons

o 85% of nephron

o renal corpuscle located in the cortex

o มทอไตรปตวยสน

Juxtamedullary nephrons

o renal corpuscle อย ใน cortex ใกล

medulla

o มทอไตรปตวยยาว

10 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 11: Renal function Test

Glomerular Capsule

มผนง 2 ชน

o parietal layer is a structural

layer

o visceral layer consists of

modified, branching, epithelial

podocytes

• Extensions of the octopus-

like podocytes terminate in

foot processes

• Filtration slits – เปดระหวาง

foot processes ท าให filtrate

ผานใน capsular space

11 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 12: Renal function Test

Glomerulus

เกดจาก afferent arteriole เขาส Bowman’s capsule แตกแขนงเปน

capillaries เลกๆ ขดเปนกอนกลม แลวรวมเปน efferent arteriole 12

Page 13: Renal function Test

Filtration Membrane

กรองสารทผานเขามาทาง afferent

arteriole ได glomerular filtrate

ประกอบดวย

o Fenestrated endothelium of the

glomerular capillaries

o Visceral membrane of the glomerular

capsule (podocytes) กอรางเปน

filtration slit

o Basement membrane composed of

fused basal laminas of the other layers

13 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 14: Renal function Test

Filtration Membrane

14

endothelium-รพรน สารขนาดเลกผานอสระ เชน Na+, urea,

glucose, amino acid ขนาดใหญผานไมได เชน RBC, protein ใหญ

basement membrane เปน gel, ม glycoprotein ท าให anion,

plasma protein ถกกรองไวในชนน

podocyte ท าใหเกด

slit pore

ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 15: Renal function Test

Renal tubule

Proximal convoluted tubule

Loop of Henle

Distal convoluted tubule

Collecting duct

15 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 16: Renal function Test

Renal tubule

Proximal convoluted tubule

o ดดกลบน าและสารทผานการกรองเปนสวนใหญ (2/3)

o เปนสวนหลกใน secretion for various solutes, except K+

o Reabsorbs amino acids และ glucose ทงหมด

o Water reabsorption (not regulated)

Loop of Henle

o Descending limb: Reabsorbs water

o Ascending thin limb

o Ascending thick limb : Reabsorbs sodium, Impermeable to water

16 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 17: Renal function Test

Renal tubule

Distal convoluted tubule

o Hormonal control of water and sodium reabsorption

Collecting duct

o Hormonal control of water and sodium reabsorption

o Secretion of potassium

17 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 18: Renal function Test

Renal Blood Supply

Renal artery interlobar

arteries arcuate arteries

interlobular arteries afferent

arterioles glomerular

capillaries efferent arterioles

peritubular capillaries

interlobular vein arcuate vein

interlobar vein renal

vein

18 renal vein เลอดดหรอเสย? ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 19: Renal function Test

Capillary Beds of the Nephron

Every nephron has two capillary beds

o Glomerulus

o Peritubular capillaries

Blood pressure in the glomerulus is high because:

o Arterioles are high-resistance vessels

o Afferent arterioles have larger diameters than efferent arterioles

Fluids and solutes are forced out of the blood throughout the entire

length of the glomerulus

19 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 20: Renal function Test

Capillary Beds

Peritubular beds are low-pressure, porous capillaries adapted for

absorption that:

o Arise from efferent arterioles

o Cling to adjacent renal tubules

o Empty into the renal venous system

Vasa recta – long, straight efferent arterioles of juxamedullary

nephrons

20 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 21: Renal function Test

21 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 22: Renal function Test

Juxtaglomerular Apparatus (JGA)

Where the distal tubule lies against the afferent (sometimes efferent)

arteriole

Juxtaglomerular (JG) cells จาก Arteriole walls

o Enlarged, smooth muscle cells

o ภายใน cytoplasm ม secretory granules containing renin

o Act as mechanoreceptors

Macula densa

o Tall, closely packed distal tubule cells นวเคลยสมาชดตดกน

o Lie adjacent to JG cells

o Function as chemoreceptors or baroreceptors

22 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 23: Renal function Test

Juxtablomerular Apparatus

23 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 24: Renal function Test

Mechanism of Urine Formation

ไตกรองเลอด 60 ครง/วน

filtrate ประกอบดวย plasma

components except protein

o Loses water, nutrients, and

essential ions to become

urine

ผาน 3 กระบวนการ

o Glomerular filtration

o Tubular reabsorption

o Secretion

24 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 25: Renal function Test

Glomerular Filtration

สารทมขนาดเลกกวารของ

barrier กจะถกกรองออกไป

ได ปรากฏอย ใน glomerular

filtrate

สารทมขนาดใหญกวารของ

barrier ไมถกกรอง

GFR = 125 ml/min, or180

L/day.

25 E = F – R + S ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 26: Renal function Test

Classification of blood components

by glomerular filtration

Unable to be filtered

o blood particles: RBC, WBC, platelets

o macromolecules with MW over 66,000 Dalton e.g. Ig

Partially filtered

o albumin, β2-microglobulin α

1-microglobulin

Freely filtered

o glucose, amino acid, urea, creatinine, water, electrolytes, etc.

26

blood flow through kidneys is about 1100 ml/min, or

about 22% of the cardiac output ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 27: Renal function Test

Glomerular filtration

27

ขนาด

ประจ

บวก

ลบ

ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 28: Renal function Test

Regulation of Glomerular

Filtration

ถา GFR สงไป

o Needed substances ไมสามารถ reabsorbed ไดทน และจะ lost in

the urine

ถา GFR ต าไป

o สารทกอยางถก reabsorbed รวมทง wastes

กระบวนการควบคม GFR

o Renal autoregulation (intrinsic system)

o Neural controls

o renin-angiotensin system (hormonal mechanism)

28 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 29: Renal function Test

Regulation of Glomerular

Filtration

Renal autoregulation ประกอบดวย 2 วธ

o Myogenic – responds to changes in pressure in the renal blood

vessels

o Tubuloglomerular feedback – senses changes in the

juxtaglomerular apparatus

Sympathetic Nervous System

o When the SNS is at rest: Renal blood vessels are maximally

dilated, Autoregulation mechanisms prevail

o Under stress: Norepinephrine is released by the SNS, Epinephrine

is released by the adrenal medulla, Afferent arterioles constrict

and filtration is inhibited

29 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 30: Renal function Test

Regulation of Glomerular

Filtration

30 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 31: Renal function Test

Renin-Angiotensin Mechanism

ภาวะทปรมาตรเลอดหรอ extracellular fluid ลด หรอความเขมขน

sodium ในเลอดต ากวาปกต

JG cells หลง renin มผลให angiotensinogen -> angiotensin I

Angiotensin I is converted to angiotensin II

Angiotensin II:

o กระต น cell ใน adrenal cortex หลง aldosterone มผลท DCT

o เกดการดด sodium และน ากลบ

31 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 32: Renal function Test

Renin-Angiotensin Mechanism

32 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 33: Renal function Test

33 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 34: Renal function Test

Tubular Reabsorption

Is a highly selective process

By controlling the reabsorption

rate, the kidney adjust the

excretion of specific compounds

organic nutrients ทกชนดจะถก

ดดกลบ

การดดกลบน าและ ion เปน

hormonally controlled

การดดกลบอาจเปน active หรอ

passive process

34 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 35: Renal function Test

Primary Active Transport

อย กบ energy source โดยตรง (Na/K-

ATPase, Na/H-ATPase, H-ATPase)

Na reabsorption:

o Na/K pump creates an

electrochemical gradient favoring Na

facilitated diffusion from the tubular

lumen

o At the apical site: passive

reabsorbtion through cotransporters

and exchangers (PT, TAL, DCT)

35 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 36: Renal function Test

Secondary active transport

Two or more substances interact

with a carrier molecule

energy ไดจาก downhill movement

ของสารหนง ท าใหเกด uphill

movement ของอกสาร

o Co-transport: reabsorption of

glucose, amino acids in the

proximal tubule, and

Na+/K+/Cl- in TAL and DCT

o Counter-transport: secretion of

H+ in proximal tubule

36 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 37: Renal function Test

Transport Maximum

Transport Maximum

o ปรมาณสารมากทสด ทสามารถถกขนถายได โดยเซลลบทอไตใน

หนงหนวยเวลา

o characteristic to active transport

o due to saturation of the transport system

Saturation - the tubular load exceeds the capacity of the

carrier/enzyme

Threshold – the filtered load of substance (glucose) at which the

substance (fully reabsorbed, not secreted) begins to be excreted in the

urine

37 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 38: Renal function Test

Glucose reabsorption

กลโคสเกอบทงหมดถกดด

กลบท PCT

Renal threshold for glucose

= 180 mg/dl

Tubular maximal

absorptive capacity of

glucose (TmG)= 375

mg/min (female 350

mg/min)

38 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 39: Renal function Test

Reabsorption by PCT Cells

39 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 40: Renal function Test

Tubular reabsorption

40 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 41: Renal function Test

Tubular secretion and excretion

สารทรางกายไมตองการจะถกขบออกมาทางปสสาวะ ไดแก ยเรย

กรดยรค ครอะตนน โปแตสเซยม โฮโดรเจน และของเสยทเกดจาก

การเผาผลาญโปรตน

ถกขบไปส ทอสะสมปสสาวะและออกมาเปนน าปสสาวะในทสด

ปกตจะขบน าปสสาวะออกมาวนละ 1-1.5 ลตร กระบวนการนอย

ประมาณ 1% ของอตราการกรองพลาสมา

41 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 42: Renal function Test

Regulation of Urine

Concentration and Volume

ADH = Antidiuretic hormone

o สงเคราะหท hypothalamus

และเกบท posterior

pituitary gland

o peptide hormone

o ออกฤทธโดยตรงท

collecting ducts

Diabetes insipidus

42 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 43: Renal function Test

The effect of antidiuretic

hormone on the nephron

43 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 44: Renal function Test

Action of ADH

44 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 45: Renal function Test

Acid-Base balance

Blood pH must stay between 7.35 and 7.45

pH regulated by kidneys, buffers, lungs

Role of kidneys in pH maintenance

o Reabsorption of filtered bicarbonate (mainly in proximal tubule)

o Excretion of acid as ammonium

45 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 46: Renal function Test

46 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 47: Renal function Test

Physical Characteristics of Urine

Volume

o ~ 750 - 2,000 ml/day ~ 1 ml/min.

Color and transparency

o Clear, pale to deep yellow (due to urochrome)

o Cloudy urine may indicate infection of the urinary tract

pH

o Slightly acidic (pH 6) with a range of 4.5 to 8.0

o Diet can alter pH

Specific gravity

o Ranges from 1.001 to 1.035

47 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 48: Renal function Test

Chemical Characteristics of

Urine

Urine is 95% water and 5% solutes

Nitrogenous wastes include urea, uric acid, and creatinine

Other normal solutes include:

o Sodium, potassium, phosphate, and sulfate ions

o Calcium, magnesium, and bicarbonate ions

Abnormally high concentrations of any urinary constituents may

indicate pathology

Disease states alter urine composition dramatically

48 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 49: Renal function Test

Composition of Urine

49 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 50: Renal function Test

Assessment of renal function

Glomerular function test

o Serum creatinine

o Blood urea nitrogen

o Clearance test

Tubular function test

o Concentration test

o Dilution test

o Dry test

50 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 51: Renal function Test

Non-protein nitrogen

compounds

Arise from the catabolism of proteins and nucleic acids

Example : urea, uric acid, creatinine, creatine, amino acid,

ammonia

51

Ammonia

Protein

Purine

Muscle breakdown

product Amino acid ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 52: Renal function Test

Creatine/Creatinine

waste product จากการสลาย creatine และphosphocreatine

52 ขนสงไป muscle/brain

ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 53: Renal function Test

Creatine/Creatinine

53

1-2%/day

Muscle contraction

ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 54: Renal function Test

Creatine/Creatinine

Creatine สงเคราะหจาก liver, kidney และ pancreas จาก Arg, Gly, Met

ขนสงไปยง muscle และ brain tissue และ convert เปน phosphocreatine

(potent energy source)

o Either form can spontaneously convert to anhydride form,

creatinine -> excreted into plasma at a rate proportinal to the

individual muscle mass

removed จาก circulation โดย glomerular filtration และ excreted in

urine

54 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 55: Renal function Test

Creatinine Measurement

วเคราะหไดจาก heparinized plasma, serum, urine และ amniotic fluid

นยม plasma, serum สวน whole blood ไมนยม เพราะ ใน RBC มสาร

รบกวนมาก เชน ergothionine, glutathione

o Avoid hemolyzed and icteric samples

o Lipemia will interfere with spectrophotometric methods

o Stability: 1 week at 2-4oC

การตรวจจาก urine 24 hrs ควรเตม toluene 50 ml ในขวดเกบ และ

ควรเกบใน 4o C เพอ inhibit growth ของ bacteria (มฉะนน มผลตอ pH

ท าลายสมดลของ creatine and creatinine)

55 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 56: Renal function Test

Methods of Creatinine

Measurement - Chem.

Jaffe spectrophotometric

This reaction lacks specificity:

o Falsely increased results: protein, ascorbic acid, ketones, glucose,

pyruvate, uric acid, acetone, aminohippurate, cephalosporin

o Falsely decreased results: bilirubin and other Hb degradation

product

Less expensive, fast and easy = popular method

56

(yellow) (red-orange)

520 nm

ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 57: Renal function Test

Methods of Creatinine

Measurement - 1 Jaffe spectrophotometric

o มการ modified เพอเพมความจ าเพาะ เชน

• Prepare a protein-free filtrate (PFF): React with tungstic acid

to precipitate out protein หรอ Absorb protein onto Fuller’s

earth (aluminum magnesium silicate)

• Kinetic Jaffe reaction: detection of the rate of color formation

is timed such that interfering substances do not interfere

ปฏกรยาเคมอนทมความจ าเพาะ

o 3,5- Dinitrobenzoic acid (DNBA)

57 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 58: Renal function Test

Methods of Creatinine

Measurement - Enzyme

Creatinine Amidohydrolase (creatininase)

340 nm

Requires large sample; not used widely

58 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 59: Renal function Test

Methods of Creatinine

Measurement - Enzyme

Creatininase-H2O

2

potential to replace Jaffe; nointerference from acetoacetate or

cephalosporins; some positive bias due to lidocaine

59

formaldehyde

ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 60: Renal function Test

Methods of Creatinine

Measurement - Other

HPLC

Cation exchange or reverse phase chromatographic separation of

creatinine from other compounds

Creatinine qunatitated by Jaffe method or absorption at 200 nm

highly specific, not useful for routine analysis, good reference method

60 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 61: Renal function Test

Reference range

Serum ชาย 0.6 – 1.2 mg/dl หญง 0.5 - 1.1 mg/dl

Urine 0.6 – 1.6 g/24 hr. urine

61 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 62: Renal function Test

Clinical significance

Produced is constant day to day: levels vary <10% per day

Amount produced is proportional to muscle mass

Filtered by glomerulus; not handled by tubules

Not affected by diet

Increased serum creatinine

o Impaired renal function: increased creatinine levels not apparent

until 50-66% of renal function lost

o Decreased glomerular filtration rate

62 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 63: Renal function Test

Clinical significance

Increased creatinine

o มการสลายกลามเนออยางรนแรง เชน rhabdomyolysis

o ออกกาลงกายมากเกนไป ภาวะไขสง

o Dehydration

o hyperthyroidism, trauma

Decreased creatinine

o มมวลกลามเนอลดลง / การทางานของกลามเนอลดลง เชน

ผ ปวยทผอมแหงหรอผ ปวยโคมา

o Bilirubin สงเกน 10 mg/dl

63 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 64: Renal function Test

Urea

Highest concentration of NPN in blood

Protein -> NH3 -> Urea (Liver) -> Urea (Kidney)

waste product, nontoxic and water soluble

routinely measured in the blood as Blood Urea Nitrogen = BUN

>90% of plasma urea is excreted by kidneys

Urea is freely filtered by glomerulus, but 40-70% passively diffuses

back to plasma through tubules

<10% ขบออกทาง GI tract หรอ skin

สงเคราะหใน liver จาก CO2 และ ammonia โดย urea cycle

2NH4 + CO

2 + 3ATP --> urea + H

2O + 3ADP

64

Page 65: Renal function Test

Urea

65

Protein

Amino acid

Ammonia

Urea

Proteolysis, principally enzymatic

Transamination and oxidative deamination

Urea cycle in liver

ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 66: Renal function Test

Methods for determination of

urea - Direct method

Diacetyl monoxime condensation (Brown method)

Diacetyl monoxime ถก hydrolysed เปน diacetyl และ hydroxylamine

Very commonly used

some non specificity : สารทมโครงสรางเปน R1NH-CO-NHR

2

some disadvantage : สารมสเกดขนเรวและจางเรว, สารทเกดไวตอ

แสง, น ายาฉนและ irritate, สารมสทเกดขนดดพลงงานแสงไมเปน

ตาม Beer’s law

endogenous ammonia does not interfere 66

(yellow) 540 nm

Page 67: Renal function Test

Methods for determination of

urea - Indirect method

Coupled enzymatic

Most frequently used procedure, very specific, rapid

endogenous ammonia will interfere

67

GLDH = glutamate dehdrogenase (EC 1.4.1.3)

ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 68: Renal function Test

Specimen collection/handling

Serum or heparinized plasma

o Ammonium heparin will falsely increase BUN measured using

indirect method (urease)

o Fluoride and citrate anticoagulants inhibit urease enzyme

o Avoid hemolysis, lipemia

o Stability: up to 24 hrs at rm temp; 1 wk refrig

Urine

o Timed collection preferred

o Stability: up to 1 week stored in refrig when pH<5

o Some bacteria are able to hydrolyze urea to ammonia resulting in

falsely decreased urine urea levels 68

Page 69: Renal function Test

Reference range

Urease/GLDH : 5 - 17 mg/dl

Diacetyl monoxime : 8 - 26 mg/dl

69 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 70: Renal function Test

Clinical Significance

Increased urea (BUN):

o Increased protein intake

o มการสลายโปรตนในเนอเยอเพมขน

o Decreased GFR

• prerenal failure: dehydration

• renal failure

• postrenal failure: เกดจากการอดกนทางเดน ปสสาวะ

70 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 71: Renal function Test

Clinical Significance

Decreased urea (BUN)

o Low protein diet, malnutrition

o Newborn

o Severe hepatic insufficiency

o Severe vomiting or diarrhea

o Overhydration

o Pregnancy

o Syndrome of inappropriate anti-diuretic secretion (SIADH)

71 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 72: Renal function Test

Disease Correlations

Azotemia: elevated conc. of urea in blood

Very high plasma urea concentration accompanied by renal failure is

called uremia, or the uremic syndrome

Causes of urea plasma elevations are:

o Prerenal

o Renal

o Postrenal

72 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 73: Renal function Test

Pre-Renal Azotemia

Reduced renal blood flow -> Less blood is delivered to the kidney ->

less urea filtered

Anything that produces a decrease in functional blood volume include:

o Congestive heart failure,

o shock,

o hemorrhage,

o dehydration

High protein diet or increased catabolism (Fever, major illness, stress)

73 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 74: Renal function Test

Renal Azotemia

Decreased renal function causes increased blood urea due to poor

excretion

o Acute & Chronic renal failure

o Glomerular nephritis

o Tubular necrosis

o other intrinsic renal disease

74 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 75: Renal function Test

Post-Renal Azotemia

Obstruction of urine flow

o Renal calculi

o Tumors of bladder or prostate

o Severe infections

75 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 76: Renal function Test

BUN values can be converted to

urea conc.

Atomic mass of nitrogen = 14 g/mol; Mw of urea = 60.1 g/mol

Urea contains 2 N atoms per molecule (28)

Urea N is 46.6% by weight of urea (28 หารดวย 60.1)

Therefore

o 100 mg/L of BUN divided by 0.466 = 214.6 mg/L of urea

= 3.6 mmol/L of urea (214.6/60.1)

or

o convert urea to BUN : urea (mg/dl) x (28/60) = BUN (mg/dl)

o convert BUN to urea : BUN (mg/dl) x (60/28) = urea (mg/dl)

76 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 77: Renal function Test

BUN/Creatinine Ratio

Used by clinicians to differentiate causes of azotemia: pre-renal or

post-renal

Calculated:

Normal ratio: 10-20

77

BUN Creatinine Ratio

Prerenal azotemia N Renal azotemia N

Postrenal azotemia ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 78: Renal function Test

Clearance Test

Glomerular filtration rate (GFR) – 125 ml/min (180 L/day)

เปนการวดอตราการกาจดสารในพลาสมาผาน glomerulus ออกไปกบ

ปสสาวะในหนงหนวยเวลา เชน ml of substance per minute

78

o Cs = clearance of the

substance

o Us = urine concentration of

the substance

o V = urine volume per unit of

time

o Ps = plasma concentration of

the substance ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 79: Renal function Test

คณสมบตของสารทใชในการวด GFR

กรองผาน glomerulus ไดอยางอสระ

ไมถกดดกลบ / ขบออก ผาน renal tubule

Exogenous substance ไมถกเปลยนแปลงโดย metabolism ในรางกาย

Endogenous substance มอตราการสรางและสลายคงท

สามารถตรวจวเคราะหไดถกตองแมนย าดวยวธงายๆ

Most often used = creatinine clearance

Reference and most accurate: Inulin clearance test

79 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 80: Renal function Test

Clearance Test

สารท ใชวด GFR

o Creatinine

o BUN แตถกดดกลบคนททอ

ไตประมาณ 40%

o Inulin, 51Cr-EDTA, 125I-

Iothalamate,

o p-aminohippurate ใชเวลา

มาก ราคาแพง ตอง

รบประทานหรอฉดเขาไป

80 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 81: Renal function Test

Creatinine clearance

Why is creatinine clearance most often used to monitor GFR?

o Creatinine freely filtered by glomerulus

o Creatinine not ‘rehandled’ by tubules

o Creatinine is an endogenous substance

o Amount of creatinine produced per day is constant

o Amount of creatinine produced is proportional to muscle mass

คนปกตมคา CC ทได

corrected ตาม BSA

1.73 m2 อย ระหวาง

90 - 120 ml/min

81

𝐶𝐶 =𝑈𝑉

𝑃X1.73

𝐴

mg/dl ml/min

mg/dl Calculated surface area (m2)

surface area of

standard 70 kg

person

ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 82: Renal function Test

Nomogram

ใชส าหรบ correct ใน

obese or pediatric

patients

82 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 83: Renal function Test

Cockroft and Gault algorithm

(EGFR)

detect chronic renal disease earlier

Do not need to collect timed urine: better for patient

Reference range : >59 ml/min

83 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 84: Renal function Test

Assessment of Tubular function

Concentration Tests

o Osmolality

• คาปกต: plasma osmolality = 275-300 mOsm/kg; urine

osmolality = 300-900 mOsm/kg; Urine/plasma ~ 1-3 เทา

• Urine/plasma > 3 --> Dehydration, SIADH

• Urine/plasma < 1 --> Overhydration, Diabetes insipidus

• Methods : Osmometer, Calculate

o Specific gravity : 1.003-1.030

84 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 85: Renal function Test

Dye test

วดความไวในการขบ Phenolsulfonphthalein (PSP)

85 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 86: Renal function Test

β2 – microglobulin

small, nonglycosylated peptide (molecular weight, 11,800 Da) found

on the surface of most nucleated cells

ผาน glomerulus ได และถกดดซมกลบไดเกอบหมดท proximal tubule

และถก catabolized

Elevated levels in serum indicate increased cellular turnover as seen in

myeloproliferative and lymphoproliferative disorders, inflammation,

and renal failure

ประเมน renal tubular function ใน renal transplant patients หาก

elevated levels บงช organ rejection

คาสงในปสสาวะ บงชวา ม tubular reabsorption ลดลง ซงมกพบใน

ภาวะ acute tubular necrosis ทเกดจากยา และสารพษ 86 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 87: Renal function Test

Microalbumin test

Microalbumin = small amounts of albumin in urine

indicator of the early signs of nephropathy

Reference range : <30 mg/day

Microalbuminuria : 30 -299 mg/day

Macroalbuminuria : >300 mg/day

Immunoturbidimetric method

87 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 88: Renal function Test

Renal disease

Glomerular disease

o Acute glomerulonephritis

o Chronic glomerulonephritis

o Nephrotic syndrome

Renal failure

o Acute renal failure

o Chronic renal failure

Tubular disease

Renal calculi

88 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 89: Renal function Test

Glomerular disease

Nephritic syndrome: กล มอาการทเกดจากการอกเสบของ nephron

Glomerulonephritis: การอกเสบของ glomerulus

มสาเหตจาก

o Immunologic mechanism

o Non immunologic mechanism ไดแก สารพษ, กรรมพนธ

ม hematuria, azotemia, oligouria (<400 ml/day), edema และ

hypertension

89 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 90: Renal function Test

Glomerular disease

Acute glomerulonephritis : acute injury to glomerulus basement

membrane

o Hematuria and anemia

o Proteinuria (<3 g/day), Decreased GFR

o Elevated BUN and Creatinine, Na+ and water retention

Chronic glomerulonephritis

o Lengthy glomerular inflammation -> glomerular scarring

o minor decreases in renal function occur at first and only slight

proteinuria and hematuria

o Gradual development of uremia

90 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 91: Renal function Test

Nephrotic syndrome

ผดปกตของ glomerular basement membrane

Massive Proteinuria (>3.5 g/day) and hypoalbuminemia, Edema

Hyperlipidemia and lipiduria (secondary to lipoprotein alteration)

91 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 92: Renal function Test

Renal failure

Acute renal failure: sudden onset

o หนาทของไตในสวนของ glomerular filtration เสยไป

o Oliguria, anuria, hyponatremia, azotemia

o แบงสาเหตเปน

• Prerenal azotemia : BUN สง, creatinine ปกต, BUN/creatinine

ratio: Increased (20:1-30:1)

• Renal azotemia : BUN และ creatinine สง, BUN/creatinine

ratio: Normal (10:1-20:1)

• Postrenal azotemia: BUN และ creatinine สง, BUN/creatinine

ratio: Increased (>20:1)

92 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 93: Renal function Test

Renal failure

Chronic renal failure: gradual onset

ผ ปวยมลกษณะอยางใดอยางหนง ดงน

o มภาวะไตผดปกตตดตอกนนานเกน 3 เดอน

o GFR นอยกวา 60 ml/min/1.73m2 ตดตอกนเกน 3 เดอน

สาเหตของ Chronic renal failure

o ภาวะแทรกซอนของเบาหวาน/ความดนโลหตสง

o หนวยไตอกเสบเรอรง, นว

93 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 94: Renal function Test

CKD

94 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 95: Renal function Test

The stage of CKD

ระยะ GFR

(ml/min/1.73m2) ค าอธบาย

1 90+ ไตผดปกต และ GFR ปกตหรอเพมขน

2 60-89 ไตผดปกต และ GFR ลดเลกนอย

3 30-59 GFR ลดปานกลาง

4 15-29 GFR ลดมาก

5 <15(or dialysis) ไตวายระยะสดทาย (established (end

stage) kidney disease)

95 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 96: Renal function Test

Tubular disease

Fanconi syndrome

o เกดจากการเสยหนาทของ proximal tubule ทาให solute ออกมาใน

ปสสาวะ

o สาเหต: เกดจากพนธกรรมม ไดรบพษจากโลหะหนก ยา สารเคม

Acute tubular necrosis (ATN)

o เกดจากมการท าลาย renal tubular epithelium cell

o สาเหต: renal tissue ischemia หรอจากสารพษ

o อาการ: renal failure ม azotemia, hyperacidemia, oligouria

96 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 97: Renal function Test

Diabetic patient with renal

failure

Diabetic nephropathy -> End-stage renal disease (ESRD)

สาเหต: การไหลเวยนและการเปลยนแปลงทเนอไต -> พบโปรตนใน

ปสสาวะ

Nephropathy occurs in 40 - 50% of IDDM patients

Primarily glomerular lesions

97 ทนพ.สวทย คลองทะเล

Page 98: Renal function Test

Renal calculi

เปน urine solute ทตกตะกอนอย ใน renal calyx, pelvis, ureters หรอ

bladder

การมนว ทาใหปวดมาก ท าลายไต ตรวจพบ hematuria

98 ทนพ.สวทย คลองทะเล