콩팥 청소율과 사구체 여과율

콩팥 청소율과 사구체 여과율

• 정의 : volume of plasma cleared of a substance per unit time (단위 mL/min)

C = clearance (mL/min or mL/24 hr)

U = urine concentration (mg/mL)

V = urine volume/time (mL/min)

P = plasma concentration (mg/mL)

청소율은 단위시간 동안 특정물질이 청소된 혈장의 용적(Volume) 입니다. 원래 혈장의 특정물질 농도(P)와 청소된 혈장의 양(청소율, C) 을 곱하면(CXP), 특정물질의 단위 시간 동안 제거된 양(UXV)이 됩니다. 

예를 들어, 혈장 Na농도가 140 mEq/L일 때 Na 청소율이 5mL/min 라는 말은 일정한 농도의 Na(140)을 포함한 혈장이 1분당 5cc씩 청소되고 있다는 겁니다.     

사구체 여과율 (Glomerular Filtration Rate, GFR) 

사구체 여과율이란 단위시간당 사구체를 통과하는 혈장의 양으로, 사구체 여과율을 통해 콩팥의 기능을 측정할 수  있습니다. 사구체 여과율을 구하려면, 사구체에서 여과 된 이후 세뇨관에서 제거되거나 첨가되지 않고 소변으로 배출되는 물질(eg. Inulin) 의 청소율을 계산하면 됩니다. 단위시간 당 콩팥에 의해 제거되는 inulin을 포함한 혈장의 용적(inulin clearance)이 곧 사구체 여과율입니다. 

GFR = glomerular filtration rate (mL/min or mL/24 hr)

[U] inulin = urine concentration of inulin (mg/mL)

V = urine flow rate (mL/min or mL/24 hr)

[P] inulin = plasma concentration of inulin (mg/mL)

그러나 Insulin이란 물질을 주입해야 하므로 실제 임상에서는 체내에서 만들어지는 Creatinine을 이용하여 GFR을 측정합니다. 보통 24시간 동안 소변을 모아서 Creatinine clearance를 구하는데 청소율의 단위는 ml/min 이므로 시간 단위를 고쳐주어야 합니다. 

많은 연구에서 소변으로 나오는 creatinine 양은 GFR에 비례한 반면 혈청 creatinine 값은 GFR에 반비례한다고 알려져 있습니다.

매번 24시간 소변을 모아서 creatinine을 측정하기 어렵기 때문에 혈장 Creatinine만으로 GFR을 추정(estimated GFR, eGFR)합니다. eGFR 구하는 식은 세가지가 있습니다. (1) Cockcroft-Gault (2) MDRD (Modification of Diet in Renal Disease) (3) CKD-EPI 

1. Cockcroft-Gault
   CrCl (mL/min) = (140 – age (years) x weight (kg) x [0.85 if female])/(72 x sCr (mg/dL)
2. MDRD
   eGFR (mL/min per 1.73 m2) = 186.3 x PCr (e–1.154) x age (e–0.203) x (0.742 if female) x (1.21 if black).
3. CKD-EPI
   eGFR = 141 x min (Scr/k, 1)a x max (Scr/k, 1) – 1.209 x 0.993Age x 1.018 [if female] x 1.159 [if black]

임상에서 eGFR을 구할 일이 많은데, Cockcroft-Gault 공식만 손으로 계산할 수 있으니 기억해두시고요, 나머지는 인터넷에 넣으면 됩니다. eGFR이 중요한 이유는 콩팥 기능이 떨어진 (급성 또는 만성) 환자에서는 약물을 줄 때, 약용량을 조절해야 하는데 이때, eGFR을 이용하기 때문입니다. 

• Creatinine 을 이용한 eGFR의 문제 
  1. Creatinine 매일 생성되는 양이 변하고 근육 양과 식이에 영향을 받음. 
  2. Creatinine은 근위세뇨관에서 분비. (특히 많이 진행된 만성신부전의 경우) 따라서 실제 GFR보다 과대평가 가능.

스테로이드를 장기간 사용하거나 만성질환/고령으로 근육이 소실되면 혈청 Creatinine 이 감소하여 마치 콩팥기능이 괜찮은 것처럼 보이는데 실제 GFR에 비해 과대평가될 수 있습니다. 반대로 단백질을 너무 많이 먹은 경우에는 혈청 creatinine이 상승해서 실제 GFR보다 과소평가 할 수 있습니다.  

• 질소혈증(Azotemia) : Urea 또는 Creatinine 과 같은 nitrogen 을 포함하는 물질이 증가한 상태.                                                    

참고자료

• CrCl = (Uvol x UCr)/(PCr x Tmin)  (단위 mL/min)