腎臓の浸透圧調節機能の直接的かつ正確な指標は、血清の浸透圧(P osm)と尿の浸透圧(U osm)であり、それに続いてクリアランスの原理に基づいて得られる導関数の値を計算すると考えられています。
血液と尿の浸透圧は、浸透圧活性電解質(ナトリウム、カリウム、塩化物)に加え、グルコースと尿素によって決まります。通常、血清の浸透圧は275~295 mOsm/lです。浸透圧の大部分は電解質(ナトリウム浸透圧の約2倍、2×140 mOsm/l = 280 mOsm/l)で占められており、グルコースと尿素は約10 mOsm/l(グルコース5.5 mOsm/l、尿素4.5 mOsm/l)を占めています。電解質に加えて、尿素とアンモニウムも尿の浸透圧に大きく寄与します。
この方法は臨床現場で広く普及していますが、尿の相対密度の測定に比べるとはるかに利用しにくいです。臨床現場で血液と尿の浸透圧を測定するには、凍結法、すなわち試験対象の溶液の凝固点を測定します。凝固点の低下は浸透圧活性物質の濃度に比例することが証明されています。この研究方法は簡便で、容易に実施できます。クリアランスの原理に基づいて、微分指標が算出されます。
浸透圧活性物質のクリアランス(C osm)は、腎臓から1分間に浸透圧活性物質が除去される血漿の条件付き容積(ml/分)です。以下の式で計算されます。
osm = (U osm x V):P osmの場合
ここで、V は 1 分間利尿作用です。
尿の浸透圧濃度が血漿の浸透圧濃度に等しいと仮定すると、C osm = V となります。このような条件下では、腎臓が尿を濃縮または希釈しないことは明らかです。
低張尿が排泄される条件下では、U osm /P osm比< 1、つまり浸透圧物質を含まない水が尿に加えられます。この水は浸透圧自由水(С Н 2 0)と呼ばれます。この状況では、次の式が成り立ちます:V = С ocm + CH 2 0、したがってС Н 2 0 = VC ocm。したがって、この状況における浸透圧自由水のクリアランスは、尿細管が希釈された低張尿を排泄する能力を特徴付けます。これらの条件下では、С Н 2 0の値は常に正の値です。С Н2 0の値が負の場合、腎臓で濃縮プロセスが行われていることを示します。この状況では、浸透圧活性物質を伴う状態の水の再吸収に加えて、浸透圧的に自由な液体も再吸収されることは明らかです。浸透圧的に自由な水(TH2O )の再吸収は、数値的にはCH2Oと等しくなりますが、符号が逆になります。
したがって、浸透圧自由水の除去と再吸収は、尿を濃縮および希釈する腎臓の働きの強さを反映する定量的な指標です。
浸透圧活性物質の排泄率 (EF osm ) は、浸透圧クリアランスとクレアチニンクリアランスの比率のパーセンテージです。
血液および尿の浸透圧を測定するための実験室的方法とともに、血液および尿の浸透圧を計算する方法も普及しています。血液浸透圧は、血清中の浸透圧活性物質(ナトリウムおよび主に塩素)の浸透圧と、グルコースおよび尿素の浸透圧の合計として計算されます。塩素とナトリウムの浸透圧は同じであるため、計算式には係数2が導入されます。血液浸透圧の計算にはいくつかの計算式が用いられます。
P ocм = 2x(Na+K) + (血清グルコース濃度: 18) + (血清尿素窒素濃度: 2.8)、
血清中のグルコース濃度と尿素窒素濃度はmg/dLで表されます。例えば、血清中のナトリウム濃度が138mmol/L、カリウム濃度が4.0mmol/L、グルコース濃度が120mg/dL(6.66mmol/L)、尿素窒素濃度が10mg/dL(3.6mmol/L)の場合、血漿浸透圧は次のようになります。
P osm =[2x(138+4.0)]+[120: 18]+[10: 2.8]=284.0+6.7+3.6=294.3 Osm/l。
血中浸透圧の計算値と測定値の差は通常10 Osm/Lを超えません。この差が浸透圧ギャップ(間隔)です。10 Osm/Lを超える差は、血中脂質またはタンパク質濃度が高い場合、あるいは血中乳酸濃度の上昇による代謝性アシドーシスの状態において検出されます。
腎臓の浸透圧調節機能の正常な指標:P osm - 275〜295 Osm/l、FM(利尿作用約1.5) - 600〜800 Osm/l、C は3 l/分を超えず、EF は3.5%を超えず、CH 2 O は-0.5〜-1.2 l/分、TH 2 O は0.5〜1.2 l/分。