Legge di filtrazione lineare di Darcy

Prostatite

In idrodinamica, non si considera il movimento di una singola particella o strato di acqua, ma l'intera massa di acqua - il flusso di filtrazione - il flusso condizionale di un fluido attraverso un mezzo di frattura porosa o porosa lungo pori e fessure interconnesse. I flussi di filtrazione dell'acqua di falda differiscono nella natura del movimento e sono soggetti a due leggi. Il movimento dell'acqua di tipo a getto parallelo si chiama laminare e obbedisce alla legge lineare di Darcy.

Per le condizioni più semplici di un flusso parallelo diretto, la legge lineare di filtrazione di Darcy ha la forma

dove Q è la portata, m 3 / giorno; K_f - coefficiente di filtrazione in funzione delle proprietà del fluido e del mezzo filtrante, m / giorno; F è l'area della sezione trasversale del flusso, m 2; ΔН - pressione differenziale, m; ΔL - la lunghezza della sezione del flusso di filtrazione, m

Secondo la legge di Darcy, la quantità di acqua Q che passa attraverso un tubo riempito con materiale disperso è direttamente proporzionale alla differenza di pressione H nelle sezioni estreme del tubo, direttamente proporzionale all'area della sezione trasversale del tubo F, inversamente proporzionale alla lunghezza del percorso di filtrazione L_f, caratterizzando la permeabilità del materiale che riempie il tubo.

I parametri principali del flusso di filtrazione includono:

1. portata del flusso Q - la quantità di acqua che passa attraverso la sezione trasversale del flusso della falda per unità di tempo, cm 3 / s, m 3 / essence ecc.;

2. portata specifica q - la quantità di acqua Q che passa attraverso la sezione trasversale del flusso U 7 con una larghezza di flusso di 1 m, m 3:

dove F è la sezione trasversale del flusso, m 2; l è la larghezza del flusso; m - flusso di potenza, m

Sostituisci il valore risultante nella formula di Darcy:

Poiché I = (H₁-H₂) / L, con una larghezza di flusso di 1 m, otteniamo

dove q è la portata specifica, m 3; L è la lunghezza del percorso di filtrazione, m; K_f - coefficiente di filtrazione, m / giorno; H₁-H₂ - differenza di prevalenza o livello nelle sezioni estreme del flusso, m; I - gradiente di pressione.

Il prodotto della potenza del flusso alla sua permeabilità all'acqua è chiamato conduttività dell'acqua del flusso T:

Km = T o T = q / I m 2 / giorno;

3. testa piezometrica H di acque sotterranee:

H = P / ρ + z o H = h_p + z

dove P è la pressione idrostatica in un dato punto di flusso, MPa, ρ è la densità del liquido, kg / m 3; z è l'altezza ipsometrica di questo punto sopra il piano di riferimento selezionato, m; P / ρ o h_p - altezza piezometrica - l'altezza alla quale l'acqua dovrebbe salire sopra un dato punto di flusso sotto l'influenza della pressione idrostatica P in un dato punto (energia di pressione) (figura sotto), uguale a

dove c = 102 (fattore di conversione del valore, MPa).

Diagramma della pressione piezometrica delle acque sotterranee (secondo AI Silin-Bekchurin)

Quindi, la testa piezometrica è la somma delle altezze ipometriche e piezometriche, è una misura dell'energia del flusso di acqua in movimento. Quando si determina la pressione delle acque sotterranee, la base di una corrente o di qualsiasi altra superficie orizzontale, come il livello dell'Oceano Mondiale o il fondo del pozzo più profondo, può essere presa come piano di riferimento;

4. gradiente di pressione (pendenza idraulica) - il valore che caratterizza la caduta di pressione ΔH per unità di lunghezza ΔL nella direzione della filtrazione:

dove ΔН - pressione differenziale, m; H₁ e H₂ - testa nei punti estremi del flusso; L è la lunghezza della sezione del flusso di filtrazione, m.

Applicata alla legge di filtraggio di base, la formula di Darcy ha la forma

dove k_f - coefficiente di filtrazione, m / giorno; F è l'area del flusso incrociato, m 2; I - gradiente di pressione, m;

5. coefficiente di filtrazione K_f- velocità di filtrazione con pendenza idraulica pari a I = 1, che caratterizza la capacità della roccia di passare acqua. La viscosità e la densità del fluido, la composizione minerale delle rocce, la temperatura ecc. Influiscono sul coefficiente di filtrazione Il coefficiente di filtrazione per le diverse rocce ha valori diversi; quindi, per ciottoli molto ben permeabili con sabbia grossa, rocce fortemente calcinate e fratturate 100-1000 m / giorno o più; per ciottoli e ghiaia ben permeabili, sabbia grossa, sabbia a grana media, karsted, rocce fratturate 100-10; ciottoli permeabili e ghiaia disseminata di sabbia fine e argilla, sabbia a grana media, debolmente carsica, rocce debolmente fratturate 10-1; sabbie a grana fine scarsamente permeabili, argille sabbiose, rocce debolmente fratturate 1-0.1; terriccio molto poco permeabile, argilla 0,1 -0,001 m / giorno.

Nell'idrogeologia di petrolio e gas, il coefficiente di filtrazione è sostituito dal coefficiente di permeabilità K_eccetera, m 2:

dove μ è la viscosità del fluido, mPa * s; ρ è la densità del fluido, kg / m 3; vale a dire il coefficiente di filtrazione è direttamente proporzionale alla permeabilità del mezzo filtrante e inversamente proporzionale alla viscosità del fluido filtrante. Quindi la legge di Darcy assume la forma

Da qui si esprime la velocità di filtrazione V, m / giorno, attraverso il coefficiente di permeabilità:

dove V è la velocità di filtrazione, m / giorno; K_eccetera - coefficiente di permeabilità, m 2; ρ è la densità del fluido, kg / m 3; μ - viscosità del fluido, mPa * s; ΔР - perdita di carico (prevalenza), MPa o m; L è la lunghezza del percorso di filtraggio, m.

I coefficienti di filtrazione e permeabilità sono determinati in laboratorio pompando un fluido con densità e viscosità conosciute attraverso i campioni. La dimensione di questi valori è m 2 o μm 2 o Darcy (D);

6. velocità di filtrazione V è la quantità di acqua che passa per unità di tempo attraverso l'unità di sezione trasversale del flusso (m / giorno, cm / s). La velocità di filtrazione V può essere ottenuta dividendo la portata per l'area della sezione trasversale del mezzo filtrante V = Q / F = K_fFI / F, da dove

Poiché nella pratica della ricerca idrogeologica invece di K_f utilizzando il coefficiente di permeabilità della roccia, la velocità di filtrazione è definita come il prodotto del coefficiente di permeabilità sul versante idraulico:

Secondo questa formula, viene determinata una velocità di filtrazione fittizia, poiché si presume che l'area della sezione trasversale del flusso sia uguale all'area della sezione trasversale della roccia. In effetti, il movimento dell'acqua nella roccia si verifica solo nei pori e l'area di flusso è uguale all'area dei pori. Per ottenere la velocità effettiva, è necessario dividere il flusso d'acqua per l'area occupata dai pori. Ad esempio, in relazione alle sabbie e alle rocce grossolane:

dove Q è la portata, m 3 / giorno; F - area dei pori, m 2; n - porosità (porosità), espressa in frazioni di un'unità.

FORMULE DI FILTRAZIONE;

La legge di Darcy. Con un movimento molto lento di fluido in un mezzo poroso (serbatoio), quando le forze inerziali sono trascurabili e possono essere trascurate, la cosiddetta legge di filtrazione lineare, o legge di Darcy, viene adottata per la velocità di filtrazione:

, (9.3.1)

dove DH / l è la perdita di carico per unità di lunghezza del serbatoio (corrisponde alla pendenza idraulica i).

Il coefficiente di proporzionalità K nella formula (2,36) è chiamato coefficiente di filtrazione. Caratterizza simultaneamente la capacità di filtrazione del mezzo e il fluido che scorre in esso. [K] = [cm / s].

La legge di Darcy può essere espressa in termini del coefficiente di permeabilità k, che caratterizza un mezzo poroso, e del coefficiente di viscosità dinamica m di un liquido:

, (9.3.2)

g è il peso specifico del fluido.

La portata del fluido Q che scorre attraverso l'area di filtrazione f è determinata dalla formula:

. (9.3.3)

La legge di Darcy in forma differenziale

, (9.3.4)

dove s è la direzione che viene presa lungo il flusso lungo la velocità v.

Per il coefficiente di permeabilità che abbiamo

(9.3.5)

Il coefficiente di permeabilità è 1 Darcy con viscosità assoluta m = 1 centipoise, Dp = 1 atm su una lunghezza di 1 cm, un'area della sezione trasversale di 1 cm 2 e una portata di 1 cm 3 / s.

Quando il fluido si muove in terreni a grana grossa, la legge della filtrazione laminare viene violata a causa della natura turbolenta del flusso. Tale violazione può verificarsi anche nel moto laminare a causa di velocità di flusso relativamente elevate, in cui l'influenza delle forze inerziali non può essere trascurata.

Il criterio per l'esistenza della filtrazione laminare è il numero di Reynolds.

· Secondo N.N. Pavlovsky.

dove k è il coefficiente di permeabilità, m è la porosità; il tasso caratteristico è preso come il vero tasso di filtrazione, che è uguale a.

. (9.3.6)

Valore critico 0.022

Le velocità di filtrazione dei flussi sono proporzionali alle portate (velocità di flusso), quindi la legge di resistenza a due termini per la filtrazione non lineare può essere rappresentata dall'equazione della curva dell'indicatore per un fluido incomprimibile nella forma

, (9.3.9)

parabola raffigurata graficamente.

Per il gas (aria) avremo

dove a₁ e B₁ - parametri caratteristici di un dato serbatoio e pozzo.

Ø L.S. Leibenzon, derivante dalla teoria generale della filtrazione, ha proposto di determinare la velocità di filtrazione usando la formula:

qui n è il coefficiente di viscosità cinematica, J è la pendenza idraulica, k è la permeabilità, B₁ - valore costante Nella filtrazione quadratica turbolenta, l'esponente è S = 2.

Il movimento del gas in un mezzo poroso L'equazione generale del movimento del gas allo stato stazionario attraverso un mezzo poroso è

, (9.3.10)

dove q è una funzione di pressione

Le equazioni del moto dei gas in un mezzo poroso non sono lineari e possono essere risolte solo in alcuni casi specifici con l'introduzione di alcune semplificazioni.

Consideriamo diverse soluzioni particolari che sono interessanti dal punto di vista del cablaggio dei pozzi di petrolio e gas e sono ampiamente utilizzate in vari calcoli durante la perforazione.

Lasciare quando si fora un pozzo di raggio r_con parzialmente (figura 9.1, b) o completamente (c) penetra in uno strato permeabile di un contorno circolare di raggio R_k, avere un tetto impermeabile, suola e spessore h (Fig.9.1).

Se la legge di Darcy è applicabile per un fluido incomprimibile, le seguenti formule sono valide per il calcolo della portata per la filtrazione stazionaria.

Con un grande spessore del serbatoio (Fig.9.1, a) abbiamo una formula per il calcolo della portata sulle pareti del pozzo:

, o, perché. (9.3.11)

Allo stesso tempo per p_k > p_con bene si manifesta con una portata di Q, e altrimenti assorbe.

Fornito r_con r_con c'è una manifestazione con una portata Q, e altrimenti l'assorbimento.

Infine, (Fig.9.1, c) la portata è determinata dalla formula di Dupuis:

(9.3.13)

alle stesse condizioni.

In tutte le precedenti formule, gli indici "c" e "k" indicano il pozzo e il contorno e sotto la pressione p_k capito pressione del serbatoio.

Di solito è estremamente difficile determinare il raggio del contorno R_k. Se durante il suo incarico m si sbaglia, allora

A condizione che R_k di solito centinaia o migliaia di volte h o r_con, i primi termini saranno di un ordine di grandezza maggiore dei secondi termini con m = 2 ÷ 3. Pertanto, gli errori dall'impostazione errata del raggio del profilo 2-3 volte portano a errori dell'ordine del 10%. ie errori di due e tre volte quando si specifica R_k abbastanza accettabile.

Le suddette formule vengono applicate durante il filtraggio in base alla legge di Darcy e in molti casi vengono aperti serbatoi fratturati e fratturati porosi, per i quali le leggi sul flusso descritte dalla formula di Forchheimer o di Krasnopolsky-Shezy sono vere. Nel caso dell'applicabilità della legge di Krasnopolsky - la formula di Shezi per il calcolo del flusso ha la forma

, (9.3.14)

dove a è una caratteristica di filtrazione costante.

Mentre r_k >> r_con, L'ultima formula può essere scritta come

(9.3.15)

Quando si filtra secondo la legge di Forchheimer, la formula di calcolo per determinare Q è approssimativamente scritta come

(9.3.16)

dove b è la costante della legge di filtraggio a due termini.

Tutte le suddette formule possono essere utilizzate per il flusso di gas. In questo caso, invece della differenza di pressione, è necessario applicare la differenza dei quadrati della pressione, cioè invece della portata Q, la portata Q viene ridotta a condizioni standard (ad esempio, temperatura del serbatoio e pressione atmosferica)._pref. Quindi, la formula di Dupuis per il flusso di gas ha la forma

(9.3.17)

e per il caso di un flusso unidimensionale, la formula corrispondente è stata data sopra, dove, in contrasto con la formula del fluido, è apparso un moltiplicatore (dove p_ATM - pressione atmosferica).

Formula della velocità di filtrazione

dove - la profondità del flusso in questa sezione;

-Distanza dalla sezione considerata ad alcune iniziali;

- profondità del flusso in modalità uniforme;

-Ancora la superficie libera rispetto al fondo (fig.8.3)

Se =, allora = 0 (nessun incremento delle altezze). Lo è

significa che la pendenza della superficie libera è uguale alla pendenza del fondo, vale a dire il flusso è in una condizione di profondità uniforme.

Nella figura 8.4. in un flusso con una pendenza i> 0, disegniamo una linea n - n che si trova sopra lo strato di base ad un'altezza. La linea n-n dividerà il flusso nelle zone I e II.

Se>, allora il lato destro dell'equazione (8.19) è maggiore di zero ed è anche maggiore di zero e la pendenza della superficie libera sarà inferiore alla pendenza del fondo.

Se> (fig. 8.4), la superficie libera avrà una curva di retromarcia situata nella zona I.

Se 0 (figura 8.4) la formula è applicabile

dove e sono le reali profondità del flusso in due sezioni prese a una distanza l'una dall'altra;

- Profonditàativa nella prima sezione;

- Profonditàativa nella seconda sezione.

Con una pendenza inversa del fondo del flusso di terra i 0)

con zero bottom slope (i = 0) dalla formula (8.20)

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Tasso di filtrazione Leggi di filtrazione. Mezzo poroso

Quando si studiano i flussi di filtrazione, è conveniente distrarre dalle dimensioni dei pori e dalla loro forma, supponendo che il fluido si muova in un mezzo continuo, riempiendo l'intero volume del mezzo poroso, compreso lo spazio occupato dallo scheletro di roccia.

Supponiamo che la portata del fluido scorra attraverso la superficie F del mezzo poroso

dove `w è la velocità del fluido medio effettiva; Fn - area dei pori.

L'area dei pori è collegata con l'intera superficie attraverso la luminanza (rapporto 1,2), e per i media disordinati (isotropici), l'assunzione di lume e porosità uguali è vera. di conseguenza,

è chiamato il tasso di filtrazione e determina il flusso del fluido, mediato sull'area. Poiché è commensurato con le forze di attrito.

Quando si elaborano dati sperimentali, il parametro Adimensionale Darcy viene utilizzato per determinare la velocità critica.

che rappresenta il rapporto tra l'attrito viscoso e la pressione. Nell'ambito della legge Darcy, questo parametro è uguale a 1 e diminuisce quando il numero Re supera un valore critico.

Limite inferiore A velocità molto basse con un gradiente di pressione crescente, il cambio del tasso di filtrazione non obbedisce alla legge di Darcy. Questo fenomeno è spiegato dal fatto che a basse velocità l'interazione di forza tra lo scheletro solido e il liquido diventa essenziale a causa della formazione di sistemi anomali non newtoniani, ad esempio, soluzioni colloidali stabili sotto forma di film gelatinosi che si sovrappongono ai pori e collassano a un determinato gradiente di pressione t, chiamato iniziale e dipendente dalla quota di materiale argilloso e il valore della saturazione dell'acqua residua. Esistono molti modelli reologici di fluidi non newtoniani, il più semplice dei quali è il modello con un gradiente limite

1.3.1.4. Leggi di filtrazione per Re> Recr

L'accuratezza della legge sulla filtrazione utilizzata dipende dalla precisione dei dati del sondaggio del pozzo e dalla determinazione dei parametri del giacimento. Pertanto, nell'area di violazione della legge di Darcy, è necessario introdurre leggi di filtrazione più generali e non lineari. Queste leggi sono divise in termini singoli e doppi.

Le leggi monastiche sono descritte dalla dipendenza dalla potenza della forma.

dove C, n sono costanti, 1 £ n £ 2.

Queste dipendenze sono scomode, poiché il parametro n nel caso generale dipende dalla velocità di filtraggio. A questo proposito, il più grande uso ha trovato le dipendenze binomiali, dando una transizione graduale da Darcy alla legge quadratica, chiamata la formula di Krasnopolsky:

I coefficienti a e b sono determinati in via sperimentale o teorica. In quest'ultimo caso

dove b è il coefficiente strutturale e in Minsk è determinato dall'espressione

Tasso di filtrazione

Supponiamo che la portata del fluido scorra attraverso la superficie F del mezzo poroso

dove `w è la velocità del fluido medio effettiva;

L'area dei pori è collegata all'intera superficie tramite la luminosità (rapporto di 1,2 m_s= F_n/ F), e per i media disordinati (isotropici) l'assunzione di trasparenza a porosità uguale è valida. pertanto

è chiamato il tasso di filtrazione e determina il flusso del fluido, mediato sull'area. perché m

Scriviamo la legge di Darcy in forma differenziale, tenendo conto della relazione u = Q / F,

o in forma vettoriale

dove s è la distanza lungo l'asse del tubo di corrente curvo.

Il coefficiente di filtrazione caratterizza simultaneamente il mezzo e il liquido, vale a dire dipende dalla dimensione delle particelle, dalla loro forma e dal grado di ruvidità, dalla porosità del fluido, dalla viscosità del liquido. Questo coefficiente viene solitamente utilizzato nei calcoli idrotecnici, in cui si ha a che fare con un liquido - acqua. In presenza di vari liquidi, che spesso accade nella meccanica dei fluidi sotterranei, è scomodo usarlo. Pertanto, la legge di Darcy è solitamente scritta in una forma leggermente diversa:

dove h è il coefficiente di viscosità dinamica;

k è il coefficiente di permeabilità che caratterizza l'ambiente;

p = g H è la pressione ridotta uguale alla pressione vera a z = 0.

Nel sistema SI [k] = m 2. In un sistema misto, quando [p] = kg / cm 2, [h] = 0,01 g / cm. c = 1cmd, [s] = cm, [u] = cm / s, k è misurato in Darcy (1d = 1 μm 2 = 10 -12 m 2 = 10 -8 cm 2). La millesima parte del darsi è chiamata millidarcy.

Dal confronto (1,25) e (1,28) che abbiamo

La permeabilità dei bacini sabbiosi è di solito nell'intervallo di k = 100-1000 md, e per le argille i valori di permeabilità in millesimi di millidarcy sono caratteristici.

La permeabilità è determinata dalla struttura geometrica del mezzo poroso, vale a dire dimensione e forma delle particelle e del loro sistema di imballaggio.

Ci sono molti tentativi di stabilire teoricamente la dipendenza della permeabilità su queste caratteristiche, basata sulla legge di Poiseuille per il moto laminare in tubi e Stokes per il flusso intorno a particelle con un particolare modello schematizzato di un mezzo poroso. Poiché le rocce reali non si adattano a questi modelli geometrici, i calcoli teorici di permeabilità sono inaffidabili. Pertanto, la permeabilità è solitamente determinata dall'esperimento.

Data di inserimento: 29-11-2016; Visualizzazioni: 2211; LAVORO DI SCRITTURA DELL'ORDINE

Tasso di filtrazione La legge di base della filtrazione laminare (formula di Darcy)

Immagina in foto 60 tubo metallico riempito di sabbia, avente un diametro interno d. Supponiamo che sotto l'azione della differenza di pressione alle estremità di questo tubo, l'acqua che riempie completamente tutti i pori nella sabbia si muova (filtri) in questi pori. Considera una sezione AA pipe, qui puoi distinguere tre diverse aree:

1) l'area dei pori del terreno ω_poi, quest'area può essere considerata l'area di una vera "sezione vivente";

2) l'area della sezione trasversale delle particelle del suolo ω_g; l'acqua non passa davvero attraverso quest'area;

3) l'area della sezione trasversale dell'intero tubo ω_Geom; ovviamente

La velocità effettiva di movimento dell'acqua nei pori del terreno, sulla base di quanto sopra, è pari a:

dove Q è il flusso d'acqua che si muove nel tubo.

Insieme a questo, viene introdotto il concetto della cosiddetta velocità di filtrazione.

Come si può vedere, il tasso di filtrazione è una velocità fittizia (immaginaria), che si ottiene se immaginiamo che l'acqua si muova non solo attraverso i pori, ma anche attraverso i corpi delle particelle del suolo, e il flusso d'acqua è uguale al specificato (portata effettiva).

Conducendo esperimenti con filtrazione in sabbie e argille, a metà del IXI secolo fu stabilito che il tasso di filtrazione υ nel caso di movimento costante può essere rappresentato dalla seguente relazione, chiamata formula di Darcy, ed esprimendo la legge fondamentale della filtrazione laminare:

dove υ è la velocità di filtrazione in un dato punto del flusso di filtrazione; I - inclinazione piezometrica nello stesso punto (gradiente idraulico del flusso di terra); k - coefficiente di proporzionalità, chiamato coefficiente di filtrazione.

Il coefficiente di filtrazione, che ha la dimensione della velocità (dato che I nella formula è una quantità senza dimensione), è la velocità di filtrazione alla pendenza I = 1. Gli esperimenti mostrano che per l'acqua di una certa temperatura, il valore di k dipende solo dal tipo di terreno e caratterizza la capacità di filtrazione del terreno. In generale, il valore di k dipende anche dalla viscosità dell'acqua che filtra attraverso il terreno e, di conseguenza, dalla temperatura dell'acqua, poiché con un cambiamento di temperatura, la viscosità dell'acqua cambia.

Il valore di k è più piccolo, più piccole sono le particelle del terreno e più granulare è il terreno. I valori numerici di k sono trovati in pratica molto diversi. Ad esempio, diamo valori numerici arrotondati di k per diversi terreni (Tabella 5).

La portata del flusso di filtrazione può essere espressa come segue:

dove ω è l'area della sezione vivente, normale alla direzione del flusso.

Cuore di Phoenix

Sito cardio

Tasso di filtrazione della formula

Nel calcolare i flussi di filtrazione, il compito principale è determinare la velocità e la portata.

La portata del flusso di filtrazione è proporzionale all'area della sezione trasversale e alla pendenza idraulica. Questa è la legge di filtraggio di base:

dove k è il coefficiente di filtrazione dipendente dalla struttura dello strato filtrante, dalla porosità del filtro e dalla dimensione delle particelle del suolo;

- pendenza idraulica, che rappresenta il rapporto tra la perdita di carico hp e la lunghezza del flusso filtrante alla sua lunghezza.

A causa della piccola testina di velocità (), la perdita di carico può essere espressa come: (8.5)

La pendenza idraulica media su una piccola lunghezza del flusso del filtro può essere determinata dall'espressione:

L'espressione (8.6) allo stesso tempo è il bias piezometrico medio.

La velocità del flusso di filtraggio è determinata dalla formula:

Dalla formula (8.7) segue che la velocità di filtrazione è proporzionale alla pendenza idraulica nel primo grado.

Le formule di Darcy possono essere utilizzate per calcolare il flusso laminare della filtrazione.

8.3. Coefficiente di filtrazione e metodi per la sua determinazione

Il coefficiente di filtrazione è numericamente uguale alla velocità, con una pendenza uguale a una: quando J = 1; k =.

L'unità di misura del coefficiente del filtro è cm / s o m / s. Dimensione [L / T].

Per determinare il coefficiente di filtrazione in condizioni di laboratorio, viene utilizzata la configurazione di Darcy (Fig. 8.1).

L'unità di misura del coefficiente del filtro è cm / s o m / s. Dimensione [L / T].

Per determinare il coefficiente di filtrazione in condizioni di laboratorio, viene utilizzata la configurazione di Darcy (Fig. 8.1).

La macchina Darcy è piena di primer test. Le perdite di carico sono determinate da due piezometri₁Yip₂. La portata che attraversa il terreno di prova è determinata dalla formula:

dove, - letture di piezometri. Da qui (8.10)

La portata del filtrato viene determinata utilizzando la capacità di misurazione di B.

Con l'installazione, è possibile determinare solo il valore approssimativo del coefficiente di filtrazione del suolo nella sua posizione naturale.

In condizioni naturali, è possibile ottenere un valore affidabile del coefficiente di filtrazione perforando due pozzetti a una distanza di Ldrug l'uno dall'altro nella direzione del movimento della falda freatica (Fig. 8.2).

Salina o un altro indicatore viene iniettato nel primo pozzetto. Nel secondo pozzetto, un indicatore speciale determina l'aspetto dell'indicatore. Conoscendo la distanza L tra i pozzetti e il tempo di movimento dell'indicatore, determinare la vera portata della filtrazione

La velocità di filtraggio è determinata dall'espressione:

- parte dell'area di flusso occupata dall'area dei pori;

-Tutta l'area di flusso del terreno.

Il rapporto è chiamato coefficiente di porosità, quindi

Le perdite di carico sono determinate dalla differenza di quote ₁i₂tra i pozzi.

Pendenza idraulica media in quest'area. Dall'equazione di Darcy è il coefficiente di filtrazione

Esistono altri metodi per determinare il coefficiente di filtrazione nel campo, ad esempio il metodo degli isotopi.

8.4. Filtrazione laminare e turbolenta

Il movimento delle acque sotterranee si verifica, di regola, in un flusso laminare. Per calcolare tali flussi di filtrazione, vengono applicate le formule (8.4) e (8.7).

Il caso in cui il flusso di filtrazione ha una velocità significativa, il movimento sarà turbolento, le formule (8.4) e (8.7) non sono accettabili.

Il caso in cui i tassi di filtrazione sono così piccoli che le forze decisive non saranno la forza di gravità, ma anche l'interazione molecolare delle particelle fluide con le particelle del terreno della formula (8.4) e (8.7) è inaccettabile.

Pertanto, per le formule di Darcy, esiste un limite superiore e inferiore della loro applicabilità.

La legge di filtraggio di base perde la sua forza se la velocità di filtrazione supera un valore critico, cm / s

dov'è il diametro delle particelle del terreno.

Il limite inferiore di applicabilità della formula di Darcy corrisponde alla condizione in cui l'azione delle forze intermolecolari inizia a predominare.

La filtrazione turbolenta avviene su sezioni trasversali relativamente grandi dei canali del vapore. Tra la regione di filtrazione laminare e quadratica si trova un'ampia regione transitoria.

Il limite della transizione dalla modalità di filtrazione laminare a quella turbolenta è determinato dal valore critico del numero di Reynolds:

dove è la velocità effettiva nei pori;

-Raggio del canale dei pori idraulico;

-Capacità del fluido cinematico.

Il valore del numero di Reynolds del critico è 2780.

Nell'area di filtrazione quadratica, la velocità di filtrazione è determinata dalla formula

Per determinare la velocità di filtrazione nella modalità turbolenta, è possibile utilizzare la formula S.V. Izbash

dove è il coefficiente di Chezy generalizzato pari a 20-14 / d

- diametro della sfera da 1 a 2,5 cm;

-Porosità del terreno (terreno).

8.5. L'equazione di base per il movimento irregolare delle acque sotterranee

Nelle condizioni di un problema piatto con una pendenza del fondo dello strato sottostante i> 0 (il terreno è omogeneo), l'equazione del moto non uniforme ha la forma:

dove - la profondità del flusso in questa sezione;

-Distanza dalla sezione considerata ad alcune iniziali;

- profondità del flusso in modalità uniforme;

-Ancora la superficie libera rispetto al fondo (fig.8.3)

Se =, allora = 0 (nessun incremento delle altezze). Lo è

significa che la pendenza della superficie libera è uguale alla pendenza del fondo, vale a dire il flusso è in una condizione di profondità uniforme.

Nella figura 8.4. in un flusso con una pendenza i> 0, disegniamo una linea n - n che si trova sopra lo strato di base ad un'altezza. La linea n-n dividerà il flusso nelle zone I e II.

Se>, allora il lato destro dell'equazione (8.19) è maggiore di zero ed è anche maggiore di zero e la pendenza della superficie libera sarà inferiore alla pendenza del fondo.

Se> (fig. 8.4), la superficie libera avrà una curva di retromarcia situata nella zona I.

Se 0 (figura 8.4) la formula è applicabile

dove e sono le reali profondità del flusso in due sezioni prese a una distanza l'una dall'altra;

- Profonditàativa nella prima sezione;

- Profonditàativa nella seconda sezione.

Con una pendenza inversa del fondo del flusso di terra i

Formule di filtrazione

dove DH / l è la perdita di carico per unità di lunghezza del serbatoio (corrisponde alla pendenza idraulica).

Il coefficiente di proporzionalità nella formula (2,36) è chiamato coefficiente di filtrazione. Caratterizza simultaneamente la capacità di filtrazione del mezzo e il fluido che scorre in esso. [K] = [cm / s].

La legge di Darcy può essere espressa in termini del coefficiente di permeabilità k, che caratterizza un mezzo poroso, e del coefficiente di viscosità dinamica m di un liquido:

g è il peso specifico del fluido.

La portata del fluido Q che scorre attraverso l'area di filtrazione f è determinata dalla formula:

La legge di Darcy in forma differenziale

dove s è la direzione presa lungo il rivolo in velocità.

Per il coefficiente di permeabilità che abbiamo

Il coefficiente di permeabilità è 1 Darcy con viscosità assoluta m = 1 centipoise, Dp = 1 atm su una lunghezza di 1 cm, un'area della sezione trasversale di 1 cm 2 e una portata di 1 cm 3 / s.

Il criterio per l'esistenza della filtrazione laminare è il numero di Reynolds.

· Secondo N.N. Pavlovsky.

dove k è il coefficiente di permeabilità, m è la porosità; il tasso caratteristico è preso come il vero tasso di filtrazione, che è uguale a.

Valore critico 0.022

Se il filtro non obbedisce alla legge Darcy (non lineare), utilizza le seguenti rappresentazioni:

· La velocità U o la portata Q è rappresentata da una dipendenza di potenza dal gradiente di pressione

dove C e n sono alcuni coefficienti;

· Formula a due termini per il gradiente di pressione

dove - è un elemento stream, b è un coefficiente dipendente dalla geometria del mezzo poroso, dalla rugosità, ecc.

parabola raffigurata graficamente.

Per il gas (aria) avremo

dove a₁ e B₁ - parametri caratteristici di un dato serbatoio e pozzo.

Ø L.S. Leibenzon, derivante dalla teoria generale della filtrazione, ha proposto di determinare la velocità di filtrazione usando la formula:

qui n è il coefficiente di viscosità cinematica, J è la pendenza idraulica, k è la permeabilità, B₁ - valore costante Nella filtrazione quadratica turbolenta, l'esponente è S = 2.

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Formula di velocità di filtrazione glomerulare

I reni sono un organo estremamente importante per il corpo umano. Per valutare le loro condizioni e prestazioni, ci sono molte tecniche e campioni. Uno di questi indicatori è il tasso di filtrazione glomerulare.

Cos'è?

Questo indicatore è la principale caratteristica quantitativa della funzione dei reni. Riflette quanta urina primaria si forma nei reni per un certo periodo di tempo.

La velocità di filtrazione glomerulare può variare sotto l'influenza di vari fattori che influenzano il corpo.

Questo indicatore svolge un ruolo significativo nella diagnosi di insufficienza renale e di alcune altre malattie. Per determinarlo, è necessario conoscere alcune delle costanti, riflesse nelle formule di calcolo, di cui esistono diverse varianti e varianti.

Normalmente, la velocità di filtrazione glomerulare è regolata da diversi sistemi corporei (come kallikrein-kinin, renina-angiotensina-aldosterone, endocrino, ecc.). Nella patologia, un danno renale stesso o un malfunzionamento di uno di questi sistemi viene rilevato più spesso.

Di cosa dipende questo indicatore e come può essere determinato?

Fattori che influenzano il cambiamento del GFR

Come accennato in precedenza, la velocità di filtrazione glomerulare dipende da diversi indicatori o condizioni.

Questi includono:

Il tasso di corrente plasmatica renale. È causato dalla quantità di sangue che scorre attraverso l'arteriola ai glomeruli renali. Normalmente, questo indicatore in una persona sana è di circa 600 ml al minuto (il calcolo è stato eseguito per una persona media di circa 70 kg).
Pressione nei vasi. Normalmente, la pressione nella nave portante deve essere significativamente maggiore di quella in uscita. Solo allora è possibile filtrare il processo alla base del lavoro dei reni.
Il numero di nefroni funzionanti. Come risultato di alcune malattie, è possibile ridurre il numero di cellule renali in funzione, il che si tradurrà in una diminuzione della cosiddetta superficie di filtrazione e, di conseguenza, verrà rilevata una bassa velocità di filtrazione glomerulare.

Indicazioni per determinare SCF

In quali casi è necessaria la definizione di questo indicatore?

Molto spesso, il tasso di filtrazione glomerulare (il tasso di questo indicatore è di 100-120 ml al minuto) è determinato per varie malattie renali. Le principali patologie per cui è necessaria la sua definizione sono:

Glomerulonefrite. Porta a una diminuzione del numero di nefroni funzionanti.

Amiloidosi. A causa della formazione di un composto proteico insolubile - amiloide - la capacità di filtrazione del rene è ridotta, il che porta all'accumulo di tossine endogene e avvelenamento del corpo.
Veleni e composti nefrotossici. Sullo sfondo della loro somministrazione, il parenchima renale può essere danneggiato con una diminuzione in tutte le sue funzioni. Poiché tali composti possono essere sublimati, alcuni antibiotici.
Insufficienza renale come complicanza di molte malattie.

Queste condizioni sono le principali, che possono essere osservate tasso di filtrazione glomerulare al di sotto della norma.

Metodi per la determinazione della filtrazione glomerulare

Al momento sono stati creati molti metodi e campioni che consentono di determinare il livello di filtrazione glomerulare. Tutti loro hanno un nome nominale (in onore dello scienziato che ha scoperto questo o quel test).

I principali modi per studiare la funzione dei glomeruli sono il test Reberga-Tareev, la determinazione della velocità di filtrazione glomerulare secondo la formula Cockroft-Gold. Queste tecniche si basano sul cambiamento del livello di creatinina endogena e sul calcolo della sua clearance. Sulla base dei suoi cambiamenti nel plasma sanguigno e nelle urine, si può trarre una certa conclusione sulla funzione renale.

È possibile eseguire questi test a tutte le persone, poiché questi studi non hanno controindicazioni.

I suddetti due campioni sono il punto di riferimento nello studio della filtrazione renale. Altre tecniche sono usate meno frequentemente e sono eseguite principalmente per indicazioni specifiche.

Com'è la determinazione della creatinina e quali sono queste procedure?

Il test di Reberga-Tareev

È usato nella pratica clinica un po 'più spesso del test Cockroft-Gold.

Per la ricerca usare il siero e l'urina. Assicurati di tenere conto del tempo di raccolta delle analisi, in quanto ciò dipende dalla precisione dello studio.

Ci sono diverse opzioni per questo esempio. Il metodo più comune è il seguente: l'urina viene raccolta per diverse ore (in genere porzioni di due ore). In ciascuno di essi viene determinata la clearance della creatinina e la diuresi minuto (la quantità di urina generata al minuto). La velocità di filtrazione glomerulare è calcolata sulla base di questi due indicatori.

La determinazione della clearance della creatinina nella porzione giornaliera di urina o lo studio di due campioni di 6 ore è meno comune.

In parallelo, indipendentemente dal metodo usato per testare, al mattino a stomaco vuoto, il sangue viene prelevato da una vena per valutare la concentrazione di creatinina.

Cockroft Gold test

Questa tecnica è in qualche modo simile nella conduzione di un campione di Tareeva. Al mattino, a stomaco vuoto, il paziente viene dato a bere una certa quantità di liquido (1,5-2 tazze di liquido - tè o acqua) per stimolare la diuresi minuto. Dopo 15 minuti, il paziente urina nella toilette (per rimuovere l'urina residua dalla vescica urinaria). Quindi il paziente viene mostrato pace.

Un'ora dopo, la prima porzione di urina viene raccolta e il tempo di urinazione viene accuratamente registrato. Durante la seconda ora, viene raccolta la seconda porzione. Tra la minzione, 6-8 ml di sangue vengono prelevati dalla vena del paziente per determinare il livello di creatinina sierica.

Dopo aver determinato la minzione diuresi e la concentrazione di creatinina, eseguire la determinazione della sua clearance. Come determinare la velocità di filtrazione glomerulare?

La formula di calcolo per determinarlo è la seguente:

Sulla base dell'indicatore F, viene fatta una conclusione sulla capacità di filtrazione dei reni.

Determinazione della velocità di filtrazione utilizzando la formula MDRD

In contrasto con i metodi principali, che consentono di determinare la velocità di filtrazione glomerulare, la formula MDRD ha ricevuto una distribuzione un po 'più piccola. È ampiamente usato dai nefrologi nella maggior parte dei paesi europei. Secondo loro, il campione di Reberga-Tareev è poco informativo.

L'essenza di questa tecnica è determinare il GFR, in base al sesso, all'età e al livello di creatinina sierica. Spesso usato nel determinare la funzione renale in donne in gravidanza.

Sembra questo:

GFR = 11.33 x Crk - 1.154 x età - 0.203 x K, dove

Questa formula si è dimostrata a bassi livelli di velocità di filtrazione, ma il suo principale inconveniente è rappresentato da risultati errati se la velocità di filtrazione glomerulare aumenta. La formula di calcolo (dovuta a questo meno) è stata modernizzata e integrata (CKD-EPI).

Il vantaggio della formula è che è possibile determinare i cambiamenti legati all'età nella funzione dei reni e osservarli in dinamica.

declino

Dopo tutti i test e gli studi condotti, i risultati sono interpretati.

Una diminuzione della velocità di filtrazione glomerulare è stata osservata nei seguenti casi:

La sconfitta dell'apparato glomerulare del rene. Una diminuzione del GFR è praticamente l'indicatore principale che indica una lesione in quest'area. Tuttavia, con una diminuzione del GFR, una diminuzione della capacità di concentrazione dei reni (nelle fasi iniziali) potrebbe non essere osservata.
Insufficienza renale. La ragione principale per la riduzione del GFR e ridurre la capacità di filtrazione. Durante tutte le sue fasi, c'è una progressiva diminuzione della clearance della creatinina endogena, una diminuzione della velocità di filtrazione ai numeri critici e lo sviluppo di intossicazione acuta del corpo da parte di prodotti metabolici endogeni.
Una diminuzione della filtrazione glomerulare può anche essere osservata durante l'assunzione di alcuni antibiotici nefrotossici, che porta allo sviluppo di ARF. Questi includono alcuni fluorochinoloni e cefalosporine.

Carica test

Per determinare la capacità di filtrazione, è possibile utilizzare i cosiddetti campioni di carico.

Per l'esercizio, viene solitamente utilizzato un uso occasionale di proteine animali o amminoacidi (in assenza di controindicazioni) o ricorre alla somministrazione endovenosa di dopamina.

Con un carico proteico, circa 100 grammi di proteine entrano nel corpo del paziente (la quantità dipende dal peso del paziente).

Nella prossima mezz'ora in persone sane, c'è un aumento del GFR del 30-50%.

Questo fenomeno è chiamato riserva di filtrazione renale o PFR (riserva funzionale renale).

Se non vi è alcun aumento di GFR, è necessario sospettare una violazione della permeabilità del filtro renale o lo sviluppo di alcune patologie vascolari (come, ad esempio, nella nefropatia diabetica) e CRF.

Un campione con dopamina mostra risultati simili ed è interpretato allo stesso modo di un campione di proteine in carico.

L'importanza di condurre questi studi

Perché ci sono così tante tecniche per valutare la capacità di filtrazione creata e perché è necessario determinare la velocità di filtrazione glomerulare?

Il tasso di questo indicatore, come è noto, varia a seconda degli stati. Questo è il motivo per cui molti metodi e ricerche sono attualmente in fase di creazione per valutare lo stato del nostro filtro naturale e prevenire lo sviluppo di molte malattie.

Inoltre, queste malattie provocano la maggior parte delle operazioni di trapianto di rene, che è un processo piuttosto laborioso e complesso, che spesso porta alla necessità di interventi ripetuti o interventi più complessi.

Ecco perché la diagnosi della patologia di questo organo è così importante sia per i pazienti che per i medici. La diagnosi precoce della malattia è molto più facile da trattare e prevenire rispetto alla sua forma trascurata.

La velocità di filtrazione glomerulare (GFR) è la quantità di urina primaria che si forma nei reni per unità di tempo. In condizioni normali di salute, varia da 80 a 120 ml / min, più basso negli anziani. È possibile calcolare il GFR per la creatinina (il prodotto finale del metabolismo delle proteine).

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Il GFR è uno degli indicatori dell'apparato renale ed è spesso usato per valutare il grado di rottura glomerulare e la qualità delle sue funzioni.

La diminuzione della GFR serve da indicatore per la previsione delle malattie comuni. Questo è uno dei fattori di rischio per l'insorgenza di complicanze cardiovascolari che portano ad un aumento del tasso di mortalità delle persone. Ma la nomina della terapia riduce il rischio di MTR e altre complicazioni.

Come è il calcolo

L'autorizzazione renale in medicina è calcolata in due modi:

Una misurazione una tantum del livello di creatinina nel sangue, dopo di che le informazioni ottenute vengono inserite in una delle tante formule speciali. Questo metodo è usato molto più spesso a causa della convenienza.
Misurazione della creatinina nelle urine al giorno. Per fare questo, è necessario urinare in un contenitore durante il giorno e portarlo per l'analisi. Per garantire la correttezza del processo, è necessario non prendere in considerazione l'urina che appare durante lo svuotamento della prima mattina. Tutti gli altri liquidi possono essere raccolti entro 24 ore. Norma di creatinina negli uomini: 18-21 mg / kg, nelle donne: 15-18 mg / kg. La nave con il liquido deve essere conservata in un luogo fresco al fine di rendere impossibile la diffusione dei batteri.

La velocità di filtrazione glomerulare viene misurata in base a un numero limitato di criteri, a seconda della formula utilizzata in un caso particolare.

età (anni);
creatinina (μmol / L, mg / dL);
genere (maschio, femmina);
razza (caucasoide, negroide, mongoloide);
altezza (cm);
peso (kg).

Utilizzo di calcolatrici

Per determinare la velocità di filtrazione glomerulare a casa, è possibile utilizzare speciali calcolatrici. Per il 2018 ce ne sono molti, ma se il paziente ha conoscenza della lingua inglese, è meglio usare calcolatori in lingua inglese. Sono più funzionali e stabili.

Quando si lavora con una calcolatrice, è necessario immettere i dati nei campi appropriati, dopodiché il programma calcolerà la velocità di filtrazione glomerulare. Sulla base dei risultati ottenuti, possiamo trarre conclusioni sullo stato dei reni.

Attenzione. L'automedicazione può essere pericolosa per la salute. In nessun caso non è possibile assumere farmaci senza la conoscenza del medico curante.

Cosa sono

Ora puoi usare la calcolatrice per calcolare il GFR in qualsiasi modo conveniente:

Calcolatori online Questo tipo può calcolare la velocità di filtrazione glomerulare utilizzando le formule CKD-EPI, MDRD.
Calcolatrice per il personal computer. Dovrà essere installato su un PC, dopodiché sarà possibile trovare l'SCF senza accesso a Internet.
Calcolatrice per smartphone. Questo tipo è comodo da usare per lo scopo previsto ovunque, anche se non c'è accesso a Internet.
Monogrammi di carta e governanti specializzati. Se non hai un cellulare o un computer a portata di mano, puoi utilizzare questo metodo. Il suo svantaggio è la maggiore complessità del calcolo.

Malattia renale cronica

Malattia renale cronica (CKD): danno o diminuzione della salute renale per un periodo di 90 giorni o più. Questa sindrome è divisa in 5 fasi:

Fase 1 Segni intrinseci di nefropatia, GFR è normale.
Fase 2 Ci sono anche segni di nefropatia, la GFR è leggermente sottostimata.
Fase 3A. Diminuzione media in GFR.
Fase 3B. Riduzione significativa del GFR.
Fase 4. Grave sottostima della velocità di filtrazione glomerulare.
Fase 5 Insufficienza renale cronica.

Ci sono diverse ragioni per lo sviluppo di questa sindrome, come:

Alta pressione sanguigna Questa è la causa più comune, perché la pressione arteriosa è direttamente correlata al lavoro dei reni.
Il diabete mellito.
Quasi tutte le persone di età pari o superiore a 75 anni hanno le fasi iniziali della CKD.

Alcune malattie aumentano il rischio di sviluppare questa sindrome:

Alcune malattie autoimmuni.
L'obesità.
Iperlipoproteinemia.
Blocco del deflusso delle urine.
Il fumo può anche portare a malattie renali croniche.

Questo elenco non pretende di essere completo.

È impossibile recuperare completamente. Il trattamento ha lo scopo di alleviare i sintomi e dipende dalle cause del danno renale.

Classificazione CKD mediante indicatori

La scelta della formula per il calcolo del GFR per la creatinina può essere limitata a una di queste opzioni: per gli uomini: ClCr = ((140 - età) * peso) / (72 * KrPL), per le donne: ClCr = (((140 - età) * peso) / (72 * Krpl)) * 0,85.

Se il GFR è maggiore di 90, allora questo è il tasso di filtrazione glomerulare standard o aumentato. Potrebbe essere necessario ricorrere al nefrologo.

GFR = da 89 a 60. È necessario controllare il tasso di progressione della malattia renale cronica.

Velocità di filtrazione glomerulare entro 59-30. Abbiamo bisogno di una cura per le complicazioni e la profilassi.

Se GFR = 29-15, allora devi essere pronto per la terapia sostitutiva.

Tasso di filtrazione glomerulare inferiore a 15. È necessario iniziare il trattamento dei reni.

Se manifesti sintomi di questa malattia, dovresti consultare immediatamente un medico che sceglierà il giusto metodo di trattamento. Se il risultato nella calcolatrice ti preoccupa, non disperare. La vita non finisce con questa sindrome. La cosa principale è credere nella guarigione e consultare tempestivamente un medico.

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Se i seguenti sintomi ti sono familiari di prima mano:

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difficoltà a urinare;
disturbo della pressione arteriosa.

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Menu di navigazione principale

1. CKD-EPI (Cronic Kidney Desease Epidemiology Collaboration) - una nuova formula per valutare la GFR (vedere Andrew S. Levey, Lesley A. Stevens, Christopher H. Schmid e altri, "Una nuova equazione per stimare il tasso di filtrazione glomerulare", Ann Tirocinio Med. 2009 5 maggio; 150 (9): 604-12)

2. MDRD (Modifica della dieta nello studio delle malattie renali) - la formula raccomandata per stimare la GFR (vedi Levey AS, Greene T, Kusek J e Beck G. "Un'equazione semplificata per la creatinina sierica" (abstract) J Am Soc Nephrol. 2000. 11: p.155A.)

3. Cockroft-Gault è una formula per valutare la clearance della creatinina (vedi Cockcroft DW, Gault MH., "Predizione della clearance della creatinina dalla creatinina sierica." Nephron 1976, 16 (1): 31-41)

Il rene consiste di un milione di unità - i nefroni, che sono il glomerulo dei vasi e i tubuli per il passaggio del fluido.

Nefroni con l'urina rimuovono i prodotti metabolici dal sangue. Fino a 120 litri di liquidi passano attraverso di loro al giorno. L'acqua purificata viene assorbita nel sangue per l'attuazione dei processi metabolici.

Le sostanze nocive sono escrete sotto forma di urina concentrata. Dal capillare sotto pressione, che è formato dal lavoro del cuore, il plasma liquido viene spinto nella capsula del glomerulo. Proteine e altre grandi molecole rimangono nei capillari.

Se i reni sono malati, i nefroni muoiono, e quelli nuovi non si formano. I reni non adempiono la loro missione di pulizia. Da un maggiore carico, i nefroni sani falliscono a un ritmo accelerato.

Metodi per valutare il lavoro dei reni

Per fare questo, raccogliere l'urina giornaliera del paziente e calcolare il contenuto di creatinina nel sangue. La creatinina è un prodotto di degradazione delle proteine. Il confronto degli indicatori con i valori di riferimento mostra quanto bene i reni affrontino la funzione di purificare il sangue dai prodotti di decomposizione.

Per scoprire la condizione dei reni, viene utilizzato un altro indicatore: la velocità di filtrazione glomerulare (GFR) del fluido attraverso i nefroni, che nello stato normale è 80-120 ml / min. Con l'età, i processi metabolici rallentano e anche l'SCF.

La filtrazione fluida passa attraverso un filtro glomerulare. È un capillare, membrana basale e capsula.

Attraverso l'indotelo capillare, più precisamente, l'acqua con i soluti scorre attraverso le sue aperture. La membrana basale impedisce alle proteine di penetrare nel liquido renale. La filtrazione indossa rapidamente la membrana. Le sue cellule sono costantemente aggiornate.

Il liquido purificato attraverso la membrana basale entra nella cavità della capsula.

Il processo di assorbimento viene effettuato caricando negativamente il filtro e la pressione. Sotto pressione, il fluido viene avanzato con le sostanze in esso contenute dal sangue nella capsula del glomerulo.

La GFR è l'indicatore principale del lavoro dei reni, e quindi della loro condizione. Mostra il volume di formazione di urina primaria per unità di tempo.

La velocità di filtrazione glomerulare dipende da:

la quantità di plasma che penetra nei reni, la velocità di questo indicatore è di 600 ml al minuto in una persona sana di corporatura media;
pressione di filtrazione;
l'area della superficie filtrante.

In condizioni normali, il GFR è a un livello costante.

Metodi di calcolo

Il calcolo della velocità di filtrazione glomerulare è possibile con diversi metodi e formule.

Il processo di determinazione è ridotto al confronto del contenuto della sostanza di controllo nel plasma e nelle urine del paziente. Il benchmark comparativo è l'inulina polisaccaride di fruttosio.

Il suo contenuto nel sangue [Pin] viene confrontato con la quantità di esso nell'urina finale [Min]. Quindi calcolare il volume di urina in base al contenuto della sostanza di controllo.

Maggiore è il contenuto di inulina nelle urine rispetto al suo contenuto nel plasma, maggiore è la quantità di plasma filtrato. Questo è chiamato clearance dell'inulina. Questo è un indicatore della purificazione del sangue da parte dei reni.

Il GFR è calcolato dalla formula:

V urina è il volume dell'urina finale.

La clearance dell'inulina è un parametro di riferimento quando si esamina il contenuto di altre sostanze nell'urina primaria. Confrontando il rilascio di altre sostanze con inulina, studiano le modalità della loro filtrazione dal plasma.

Quando si esegue una ricerca in ambito clinico, viene utilizzata la creatinina. La clearance di questa sostanza è chiamata test Reberg.

Controllo del lavoro dei reni secondo la formula di Cockroft-Gault

Al mattino, il paziente beve 0,5 litri di acqua e urina nella toilette. Poi ogni ora raccoglie l'urina in contenitori separati. E osserva il tempo dell'inizio e della fine della minzione.

Per il trattamento delle malattie renali, i nostri lettori usano con successo il metodo Galina Savina.

Per calcolare l'autorizzazione viene prelevata una certa quantità di sangue da una vena. La formula calcola il contenuto di creatinina.

Fi - KF;
U1 - il contenuto della sostanza di controllo;
Vi è il momento della prima minzione (investigata) in minuti;
p è il contenuto di creatinina nel plasma.

Con questa formula viene eseguito il calcolo orario. Il tempo di calcolo è un giorno.

Prestazione normale

GFR mostra le prestazioni del nefrone e le condizioni generali dei reni.

La velocità di filtrazione glomerulare dei reni è normalmente 125 ml / min per gli uomini e 11o ml / min per le donne.

In 24 ore fino a 180 litri di urina primaria passano attraverso i nefroni. In 30 minuti, l'intero volume del plasma viene eliminato. Cioè, per 1 giorno il sangue viene completamente pulito dai reni 60 volte.

Con l'età, la capacità di filtrazione intensiva del sangue nei reni rallenta.

Aiuto nella diagnosi della malattia

La GFR consente di giudicare lo stato dei glomeruli di nefroni - capillari, attraverso i quali viene fornito il plasma per la purificazione.

La misurazione diretta comporta l'introduzione continua di inulina nel sangue per mantenere la sua concentrazione. In questo momento, con un intervallo di mezz'ora, assumere 4 porzioni di urina. Quindi la formula esegue i calcoli.

Questo metodo di misurazione SCF viene utilizzato a fini scientifici. Per gli studi clinici, è troppo complicato.

Misure indirette prodotte dalla clearance della creatinina. La formazione e la rimozione sono costanti e dipendono direttamente dalla quantità di massa magra. Nella vita attiva gli uomini, la produzione di creatinina è più alta rispetto a quella dei bambini e delle donne.

Fondamentalmente, questa sostanza è derivata dalla filtrazione glomerulare. Ma il 5-10% di esso passa attraverso i tubuli prossimali. Pertanto, alcuni errori vengono ottenuti indicatori.

Quando il filtraggio viene rallentato, il contenuto della sostanza aumenta notevolmente. Rispetto a SCF, è fino al 70%. Questi sono segni di insufficienza renale. L'immagine della testimonianza può distorcere i livelli ematici di droghe.

Tuttavia la clearance della creatinina è un'analisi più accessibile e generalmente accettata.

Per lo studio prende tutte le urine quotidiane ad eccezione della prima porzione mattutina. Il contenuto della sostanza nelle urine negli uomini dovrebbe essere 18-21 mg / kg, nelle donne - 3 unità in meno.

Letture più piccole parlano di malattie renali o di raccolta errata di urina.

Il modo più semplice per valutare la funzione renale è determinare il livello di creatinina sierica. Per quanto riguarda questo indicatore, il GFR è ridotto.

Cioè, maggiore è il tasso di filtrazione, minore è il contenuto di creatinina nelle urine.

L'analisi della filtrazione glomerulare viene eseguita in caso di sospetta insufficienza renale.

Quali malattie consente di identificare

Il GFR può aiutare a diagnosticare varie forme di malattia renale. Quando si riduce il tasso di filtrazione, questo può essere un segnale per la manifestazione di una forma cronica di fallimento.

Filtrazione glomerulare dei reni

La filtrazione glomerulare dei reni è un processo in cui l'acqua e alcune sostanze disciolte in esso passivamente vengono secrete dal sangue nel lume della capsula del nefrone attraverso la membrana renale. Questo processo, insieme ad altri (secrezione, riassorbimento), è parte del meccanismo di formazione delle urine.

La misurazione della velocità di filtrazione glomerulare ha un grande significato clinico. Sebbene indirettamente, riflette piuttosto accuratamente le caratteristiche strutturali e funzionali dei reni, ovvero il numero di nefroni funzionanti e lo stato della membrana renale.

Struttura di Nephron

L'urina è un concentrato di sostanze la cui eliminazione dal corpo è necessaria per mantenere la costanza dell'ambiente interno.

Questo è un tipo di "spreco" di vita, incluso tossico, la cui ulteriore trasformazione è impossibile, e l'accumulazione è dannosa.

La funzione di escrezione di queste sostanze viene eseguita dal sistema urinario, la cui parte principale è costituita dai reni: i filtri biologici. Il sangue passa attraverso di loro, eliminando il liquido in eccesso e le tossine.

Nefrone - è parte integrante del rene, grazie al quale svolge la sua funzione. Normalmente, nel rene circa 1 milione di nefroni, e ciascuno forma una certa quantità di urina. Tutti i nefronici sono collegati da canalicoli, lungo i quali l'urina viene raccolta nel sistema a bacino-bacino ed espulsa dal corpo attraverso il tratto urinario.

Nella fig. 1 mostra schematicamente la struttura del nefrone.

E - un piccolo corpo renale: 1- l'arteria portante; 2 - arteria che fuoriesce; 3 - foglioline capsulari epiteliali (esterne ed interne); 4 - l'inizio del tubulo del nefrone; 5 - glomerulo vascolare.

B - nefrone stesso: 1 - capsula glomerulare; 2 - tubule del nefrone; 3 - canale collettivo. Vasi sanguigni del nefrone: a - l'arteria portante; b - arteria che fuoriesce; in - capillari tubolari; d - vena di nefrone.

In vari processi patologici, si verifica un danno reversibile o irreversibile ai nefroni, a seguito del quale alcuni di essi possono cessare di svolgere le loro funzioni. Di conseguenza, vi è un cambiamento nella produzione di urina (la ritenzione di tossine e acqua, la perdita di nutrienti attraverso i reni e altre sindromi).

Il concetto di filtrazione glomerulare

Il processo di formazione di urina consiste di parecchi stadi. In ogni fase può verificarsi un malfunzionamento che porta a una violazione della funzione dell'intero organo. Il primo stadio della formazione delle urine è chiamato filtrazione glomerulare.

Quali sono i reni per l'uomo

Porta il corpo renale. Consiste di una rete di piccole arterie, formate sotto forma di glomerulo, circondate da una capsula a due strati. La foglia interna della capsula si adatta strettamente contro le pareti delle arterie, formando una membrana renale (filtro glomerulare, dal latino Glomerulus - glomerulus).

Consiste dei seguenti elementi:

cellule endoteliali (rivestimento interno delle arterie);
cellule capsulari epiteliali che formano la sua foglia interna;
uno strato di tessuto connettivo (membrana basale).

È attraverso la membrana renale che l'acqua e varie sostanze vengono rilasciate, e quanto bene i reni svolgono la loro funzione dipende dalla sua condizione.

Attraverso la membrana renale del sangue passivamente, lungo il gradiente di pressione, l'acqua viene filtrata, insieme a essa lungo il gradiente osmotico, vengono rilasciate sostanze di piccole dimensioni molecolari. Questo processo è la filtrazione glomerulare.

Non passano grandi molecole (proteiche) e elementi cellulari del sangue attraverso la membrana renale. In alcune malattie, possono ancora attraversarlo a causa della sua maggiore permeabilità ed entrare nelle urine.

La soluzione di ioni e piccole molecole nel fluido filtrato è chiamata urina primaria. Il contenuto di sostanze nella sua composizione è molto basso. È simile al plasma da cui viene rimossa la proteina.

I reni filtrano da 150 a 190 litri di urina primaria in un giorno.

Nel processo di ulteriore trasformazione, che l'urina primaria subisce nei tubuli del nefrone, il suo volume finale diminuisce di circa 100 volte, a 1,5 litri (urina secondaria).

A causa del fatto che una grande quantità di acqua e sostanze necessarie all'organismo entrano nell'urina primaria durante la filtrazione tubulare passiva, rimuoverla dal corpo in una forma immutata sarebbe biologicamente inappropriata.

Inoltre, alcune sostanze tossiche si formano in quantità piuttosto elevate e la loro escrezione dovrebbe essere più intensa.

Pertanto, l'urina primaria, passando attraverso il sistema dei tubuli, è soggetta a trasformazione attraverso la secrezione e il riassorbimento.

Nella fig. 2 mostra i modelli di riassorbimento e secrezione tubulare.

Riassorbimento tubulare (1). Questo è il processo attraverso il quale l'acqua, così come le sostanze necessarie attraverso il lavoro dei sistemi enzimatici, i meccanismi di scambio ionico e l'endocitosi, "prende" dall'urina primaria e ritorna nel flusso sanguigno. Ciò è possibile a causa del fatto che i tubuli del nefrone sono densamente intrecciati con capillari.

La secrezione tubulare (2) è il processo inverso di riassorbimento. Questa è l'escrezione di varie sostanze che usano meccanismi speciali. Le cellule epiteliali attivamente, contrariamente al gradiente osmotico, "prendono" alcune sostanze dal letto vascolare e le secernono nel lume dei tubuli.

Come risultato di questi processi nelle urine vi è un aumento della concentrazione di sostanze nocive, la cui eliminazione è necessaria, rispetto alla loro concentrazione nel plasma (ad esempio, ammoniaca, metaboliti di sostanze medicinali). Inoltre previene la perdita di acqua e sostanze nutritive (ad esempio il glucosio).

Questo rapporto tra i meccanismi di filtrazione, così come la secrezione e il riassorbimento, determina la quantità di escrezione (escrezione) di alcune sostanze insieme all'urina.

Alcune sostanze sono indifferenti ai processi di secrezione e riassorbimento, il loro contenuto nelle urine è proporzionale a quello nel sangue (un esempio è l'insulina). La correlazione della concentrazione di una sostanza simile nelle urine e nel sangue ci consente di concludere come avviene la filtrazione glomerulare, in modo ottimale o insufficiente.

La velocità di filtrazione glomerulare (GFR) è un indicatore che è la principale riflessione quantitativa del processo di formazione delle urine primarie. Per capire quali cambiamenti riflettono le fluttuazioni di questo indicatore, è importante sapere da cosa dipende il GFR.

È influenzato dai seguenti fattori:

Il volume di sangue che passa attraverso i vasi dei reni in un certo periodo di tempo.
La pressione di filtrazione è la differenza tra la pressione nelle arterie del rene e la pressione dell'urina primaria filtrata nella capsula e nei tubuli del nefrone.
La superficie filtrante è l'area totale dei capillari coinvolti nella filtrazione.
Il numero di nefroni funzionanti.

Per calcolare la velocità di filtrazione glomerulare, è possibile utilizzare le formule

I primi 3 fattori sono relativamente variabili e sono regolati da meccanismi neuroumorali locali e generali.

L'ultimo fattore - il numero di nefroni funzionanti - è piuttosto costante, ed è lui che influenza maggiormente il cambiamento (diminuzione) della velocità di filtrazione glomerulare.

Pertanto, nella pratica clinica, la GFR è più spesso studiata per determinare lo stadio di insufficienza renale cronica (si sviluppa proprio a causa della perdita di nefroni dovuta a vari processi patologici).

Il GFR è spesso determinato dal metodo di calcolo in base al rapporto tra il contenuto nel sangue e l'urina di una sostanza che è sempre presente nel corpo - la creatinina.

Questo studio è anche chiamato clearance della creatinina endogena (test Reberg). Esistono formule speciali per il calcolo del GFR, possono essere utilizzate in calcolatrici e programmi per computer. Il calcolo non è particolarmente difficile. Nel normale SCF è:

75-115 ml / min nelle donne;
95-145 ml / min per gli uomini.

La determinazione della velocità di filtrazione glomerulare è il metodo più comunemente usato per valutare la funzione renale e lo stadio di insufficienza renale. Sulla base dei risultati di questa analisi (inclusa), viene effettuata una previsione del decorso della malattia, vengono sviluppati i regimi di trattamento e viene deciso di trasferire il paziente in dialisi.

Studio della velocità di filtrazione glomerulare

Per misurare la velocità di filtrazione glomerulare (GFR), la clearance delle sostanze che vengono trasportate attraverso i reni vengono solo filtrate senza essere riassorbite o secrete nei tubuli, si dissolvono bene in acqua, passano liberamente attraverso i pori della membrana basale glomerulare e non si legano alle proteine plasmatiche.

Queste sostanze includono inulina, creatinina endogena ed esogena, urea. Negli ultimi anni, l'etilene diammina acido tetraacetico e i preparati radiofarmacologici glomerulotropici, come il dietilene triaminopentaacetato o lo yoalamato, marcati con radioisotopi, si sono diffusi come sostanze marcanti.

Cominciarono anche a usare agenti di contrasto senza etichetta (yotalama e yogeksol non etichettati).

Il tasso di filtrazione glomerulare è l'indicatore principale della funzione renale in persone sane e malate. La sua definizione viene utilizzata per valutare l'efficacia della terapia volta a prevenire la progressione di malattie renali croniche diffuse.

Inulina - un polisaccaride con un peso molecolare di 5200 dalton può essere considerato un marker ideale per determinare la velocità di filtrazione glomerulare.

Viene liberamente filtrato attraverso un filtro glomerulare, non viene secreto, non viene riassorbito e non viene metabolizzato nei reni. A questo proposito, la clearance dell'inulina è utilizzata oggi come "gold standard" per determinare la velocità di filtrazione glomerulare.

Sfortunatamente, ci sono difficoltà tecniche nel determinare la clearance di inulina, e questo è uno studio costoso.

L'uso di marcatori radioisotopici consente anche di determinare la velocità di filtrazione glomerulare. I risultati delle definizioni sono strettamente correlati alla clearance dell'inulina.

Tuttavia, i metodi di ricerca dei radioisotopi associati all'introduzione di sostanze radioattive, la presenza di apparecchiature costose, nonché la necessità di rispettare determinati standard per la conservazione e la somministrazione di queste sostanze.

A questo proposito, studi sulla velocità di filtrazione glomerulare utilizzando isotopi radioattivi vengono utilizzati in presenza di speciali laboratori radiologici.

Negli ultimi anni, un nuovo metodo è stato proposto come marcatore per GFR utilizzando la cistatina C nel siero, uno degli inibitori della proteasi. Allo stato attuale, a causa dell'incompletezza degli studi di popolazione in cui viene effettuata la valutazione di questo metodo, non ci sono informazioni sulla sua efficacia.

Fino agli ultimi anni, la clearance della creatinina endogena era il metodo più utilizzato per determinare la velocità di filtrazione glomerulare nella pratica clinica.

Per determinare la velocità di filtrazione glomerulare, viene effettuata la raccolta giornaliera di urina (per 1440 minuti) o si ottiene l'urina a determinati intervalli (più spesso a 2 intervalli di 2 ore ciascuno) con un carico idrico preliminare al fine di raggiungere una sufficiente diuresi. La clearance endogena della creatinina viene calcolata utilizzando la formula di clearance.

Il confronto dei risultati di GFR ottenuti nello studio della clearance della creatinina e della clearance di inulina in individui sani ha rivelato una stretta correlazione degli indicatori.

Tuttavia, con lo sviluppo di insufficienza renale moderata e, soprattutto, pronunciata, il GFR calcolato dalla clearance della creatinina endogena ha significativamente superato (di oltre il 25%) i valori GFR ottenuti dalla clearance di inulina. Con GFR 20 ml / min, la clearance della creatinina ha superato 1,7 volte la clearance di inulina.

La ragione dell'incoerenza dei risultati era che in condizioni di insufficienza renale e uremia, il rene inizia a secernere la creatinina dai tubuli prossimali.

Una somministrazione preliminare (2 ore prima dell'inizio dello studio) della somministrazione di cimetidina a un paziente - una sostanza che blocca la secrezione di creatinina - a una dose di 1200 mg aiuta a livellare l'errore. Dopo la precedente somministrazione di cimetidina, la clearance della creatinina in pazienti con insufficienza renale moderata e grave non differiva dalla clearance dell'inulina.

Allo stato attuale, i metodi computazionali per la determinazione della GFR, tenendo conto della concentrazione sierica di creatinina e di una serie di altri indicatori (genere, altezza, peso corporeo, età) sono ampiamente introdotti nella pratica clinica. Cockroft e Goult hanno proposto la seguente formula per il calcolo del SCF, che è attualmente utilizzato dalla maggior parte dei professionisti.

Il tasso di filtrazione glomerulare per gli uomini è calcolato utilizzando la formula:

(140 anni) x m: (72 x Pcr),

dove Pcr - concentrazione di creatinina nel plasma, mg%; m - peso corporeo, kg. Il GFR per le donne è calcolato dalla formula:

(140 anni) x m x 0,85: (72 x Rcr),

dove Pcr - concentrazione di creatinina nel plasma, mg%; m - peso corporeo, kg.

Il confronto del GFR calcolato dalla formula di Kokroft-Goult con gli indicatori GFR determinati dai metodi di clearance più precisi (clearance dell'inulina, 1125 ° jotalamata) ha rivelato un'alta comparabilità dei risultati. Nella stragrande maggioranza degli studi comparativi, il GFR calcolato differiva dal vero in una direzione minore del 14% o meno, in uno più grande - del 25% o meno; nel 75% dei casi le differenze non superano il 30%.

Negli ultimi anni, per determinare la GFR, la formula MDRD (modifica della dieta nello studio delle malattie renali) è stata ampiamente introdotta nella pratica:

GFR + 6.09x (creatinina sierica, mol / l) -0.999x (età) -0.176x (0.7b2 per le donne (1.18 per gli afroamericani) x (siero urea, mol / l) -0.17x (albumina siero, g / l) 0318.

Studi comparativi hanno dimostrato un'elevata affidabilità di questa formula: in oltre il 90% dei casi, le deviazioni dei risultati del calcolo utilizzando la formula MDRD non hanno superato il 30% del GFR misurato. Solo nel 2% dei casi l'errore ha superato il 50%.

Normalmente, il tasso di filtrazione glomerulare per gli uomini è 97-137 ml / min, per le donne - 88-128 ml / min.

In condizioni fisiologiche, la velocità di filtrazione glomerulare aumenta durante la gravidanza e durante il consumo di cibi ad alto contenuto proteico e diminuisce con l'invecchiamento del corpo. Quindi, dopo 40 anni, il tasso di diminuzione del GFR è dell'1% all'anno, o 6,5 ml / min per decennio. All'età di 60-80 anni, il GFR si riduce della metà.

In patologia, la velocità di filtrazione glomerulare diminuisce più spesso, ma può aumentare. Nelle malattie non correlate alla patologia renale, una diminuzione del GFR è più spesso causata da fattori emodinamici - ipotensione, shock, ipovolemia, grave insufficienza cardiaca, disidratazione e terapia con FANS.

Nelle malattie renali, una diminuzione della funzione di filtrazione dei reni è principalmente associata a disturbi strutturali che portano a una diminuzione della massa di nefroni attivi, a una diminuzione della superficie di filtrazione glomerulare, a una diminuzione del coefficiente di ultrafiltrazione, a una diminuzione del flusso ematico renale e all'ostruzione dei tubuli renali.

Questi fattori causano una diminuzione della velocità di filtrazione glomerulare in tutte le malattie renali croniche diffuse [glomerulonefrite cronica (CGN), pielonefrite, malattie del rene policistico, ecc.

], danno renale nel quadro delle malattie sistemiche del tessuto connettivo, con lo sviluppo di nefrosclerosi sullo sfondo di ipertensione arteriosa, insufficienza renale acuta, ostruzione del tratto urinario, gravi lesioni del cuore, fegato e altri organi.

Quando i processi patologici nei reni sono molto meno probabilità di rivelare un aumento del GFR a causa di un aumento della pressione di ultrafiltrazione, del coefficiente di ultrafiltrazione o del flusso sanguigno renale.

Questi fattori sono importanti nello sviluppo del GFR alto nelle prime fasi del diabete, ipertensione, lupus eritematoso sistemico, nel periodo iniziale della formazione della sindrome nefrosica.

Attualmente, l'iperfiltrazione prolungata è considerata uno dei meccanismi non immunitari della progressione dell'insufficienza renale.

Come viene misurata la velocità di filtrazione glomerulare?

La filtrazione glomerulare viene misurata usando determinate sostanze. Tuttavia, alcuni di questi hanno diversi svantaggi, ad esempio, quando li si usa, è necessario condurre un'infusione endovenosa continua per mantenere una concentrazione plasmatica costante.

Per calcolare la velocità di filtrazione glomerulare durante l'infusione, è necessario raccogliere almeno 4 porzioni di urina. Inoltre, le tariffe degli intervalli dovrebbero essere rigorosamente di 30 minuti.

Per questo motivo, questo metodo di ricerca è considerato piuttosto costoso e viene utilizzato solo in istituti di ricerca specializzati.

Molto spesso, l'analisi GFR viene effettuata sulla base di uno studio sulla clearance della creatinina endogena. La creatinina è il prodotto finale del processo metallico tra creatina e creatina fosfato.

I reni formano costantemente e rimuovono la creatinina. Inoltre, la velocità di questo processo dipende direttamente dalla massa muscolare.

Ad esempio, negli uomini che praticano sport, la cretininina viene prodotta in quantità maggiori rispetto ai bambini, agli anziani o alle donne.

Questa sostanza è derivata solo con SCF. Sebbene parte di questa sostanza sia escreta attraverso i tubuli prossimali. Pertanto, la velocità di filtrazione glomerulare, che è determinata dalla clearance della creatinina, è talvolta leggermente elevata. Se i reni funzionano normalmente, la sovrastima non supera il 5-10%.

Se c'è una diminuzione della filtrazione glomerulare, aumenta la quantità di creatinina secreta. Se il paziente ha una funzionalità renale compromessa, questo aumento può raggiungere il 70%.

Modo efficace per pulire i reni a casa

Affinché il calcolo del GFR sia corretto, è necessario analizzare la dose giornaliera di urina. Tuttavia, deve essere correttamente raccolto.

Per fare questo, non è necessario prendere in considerazione l'urina fin dal primo svuotamento del mattino. Ma tutti i successivi possono essere raccolti. E esattamente 24 ore dopo, devi ritirare l'ultimo lotto di liquido. Deve essere collegato ai materiali precedenti e inviato per la ricerca.

La norma della creatinina nella dose giornaliera di urina ha i seguenti indicatori:

per gli uomini, 18-21 mg / kg;
nelle donne, 15-18 mg / kg.

Se questo valore è molto più piccolo, questo potrebbe indicare una raccolta errata di urina. O che il paziente abbia pronunciato insufficienza renale e troppa massa muscolare.

Va ricordato che il contenitore in cui si trova l'urina per l'analisi deve essere conservato in un luogo freddo. Altrimenti, è possibile una crescita batterica incontrollata. Aiuteranno ad accelerare la conversione della creatinina in creatina, motivo per cui il valore di clearance sarà significativamente inferiore alla norma.

Non dobbiamo dimenticare che prima di iniziare la raccolta di urina, è necessario determinare quanta creatinina è nel siero. C'è una formula speciale per calcolare il risultato. La norma per le donne va da 75 a 115 ml / min, mentre per gli uomini è da 85 a 125 ml / min.

Indubbiamente, il metodo di diagnosi del GFR attraverso la clearance della creatinina è il modo più sicuro per scoprire il risultato corretto dei reni.

La determinazione più accurata del livello della funzione renale consiste nell'analizzare la clearance della creatinina. Più alto è il livello di creatinina, minore sarà la velocità di filtrazione glomerulare.

Ma nel conto dovrebbe essere presa e fattori esterni che possono influenzare in modo significativo i risultati dello studio. Ad esempio, il livello di massa corporea magra, il peso del paziente, la dieta che il paziente mantiene e molto altro.

Non dobbiamo dimenticare l'uso di varie medicine. Alcuni di essi possono influenzare i risultati dell'analisi. Ma ancora non puoi trascurare i risultati di questo studio. Dopotutto, anche il minimo cambiamento di evidenza può indicare lo sviluppo dell'insufficienza renale. Che a sua volta porterà a malattie più gravi.

Esiste una certa formula in base alla quale può essere analizzata la clearance della creatinina. Questa è la formula di Cockcroft e Gault, include le seguenti caratteristiche:

È attraverso l'analisi della GFR che i medici diagnosticano il livello di insufficienza renale e concludono se collegare il paziente alla dialisi o eseguire immediatamente un trapianto di rene.

Oltre ai risultati di questo studio, devono essere prese in considerazione altre testimonianze del paziente. Solo sulla base di un esame completo, un medico può prendere una decisione definitiva.

Oltre alla normale dialisi, al paziente possono essere prescritti altri metodi per trattare l'insufficienza renale. Possono essere farmaci che contengono calcio e altre sostanze benefiche. Naturalmente, il compito principale del medico è identificare la causa della malattia e iniziare il trattamento immediato.

Se stiamo parlando di un processo infiammatorio preliminare, è necessario identificare il tipo e l'origine dell'infezione e poi gestirne l'eliminazione. In caso di insufficienza renale congenita, deve essere eseguito un trapianto d'organo urgente.

Allo stesso tempo, non bisogna dimenticare che una persona può vivere in pace con un rene. Ma per questo, il livello del suo funzionamento deve essere superiore alla media. Questo può essere determinato utilizzando l'analisi GFR.

Ma ogni paziente deve ricordare che è necessario consultare un medico quando si presentano i primi sintomi di una malattia. Solo una diagnosi tempestiva e un trattamento correttamente prescritto aiuteranno il paziente a ripristinare la capacità lavorativa del suo corpo.

Naturalmente, per questo è necessario anche consultare specialisti esperti e competenti ed evitare metodi di auto-trattamento, che possono portare a conseguenze molto gravi, inclusa la morte di una persona.

Oggi la medicina si sta attivamente sviluppando. E ci sono già molti modi per diagnosticare le condizioni di salute di un paziente. Ad esempio, più recentemente, il modo più importante è stato considerato lo studio della macchina ad ultrasuoni. Poi iniziarono a comparire nuovi modi: ora questa è la tomografia computerizzata ben nota e altri tipi di diagnostica moderna.

Ma il metodo di purificazione della creatinina GFR rimane indispensabile. Gli consente di valutare appieno la salute dei reni umani e di identificare i primi segni di insufficienza renale.

I reni sono il principale filtro del corpo umano, e se il suo lavoro viene interrotto, allora possiamo dire che presto altri organi "rinunceranno alle loro posizioni".

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Inoltre, una fermata completa dei reni porta alla morte di una persona. Ha bisogno di una costante purificazione del sangue artificiale, che è chiamata dialisi, e quindi è legata a un luogo specifico, cioè l'ospedale.

Allo stesso tempo, il paziente non può permettersi di andare da qualche parte per una visita o una pausa, perché con una certa regolarità ha bisogno di sottoporsi a una procedura di dialisi. E bene, se è gratuito.

Altrimenti, non tutti hanno la capacità di padroneggiare finanziariamente questa procedura.

Dire che è il migliore non è corretto. Va detto che è il più efficace possibile rispetto ad altri metodi di diagnosi della funzione renale. È con questo metodo che il medico può determinare a quale velocità e in quale quantità i reni possono far fronte alle loro funzioni.

È il metodo per determinare l'SCF che aiuta a mostrare il quadro reale del lavoro dei reni.

E se improvvisamente diventa chiaro che i reni svolgono male le loro funzioni, allora il medico applica immediatamente le cure necessarie e sta cercando un modo per aiutare questo organo con metodi artificiali. Molto spesso, è l'analisi GFR che mostra che i reni non funzionano bene e che il paziente necessita di trapianto urgente.

Di conseguenza, è possibile salvare la vita del paziente e ripristinare il suo normale stile di vita.

Ma per fare una tale analisi, il paziente deve rivolgersi a un nefrologo o urologo professionista, e solo dopo di ciò si sottopone a questo esame.

Va sempre ricordato che tutto ciò che riguarda la salute deve essere eseguito nei tempi e secondo le regole stabilite. Quindi il trattamento sarà efficace e puntuale e il risultato sarà decisamente positivo.

Filtrazione glomerulare dei reni: la velocità e la formula per il calcolo della velocità

Il rene è un organo associato di una persona che svolge molte funzioni nel corpo. La descrizione più breve dell'importanza dei reni per il corpo umano è che senza questo organo è impossibile mantenere un equilibrio ottimale dell'attività vitale.

I reni metabolizzano i prodotti di decadimento di alcune sostanze (compresi i farmaci), regolano la creazione di cellule del sangue, secernono ormoni che regolano l'attività del corpo.

La funzione principale dei reni - escretore.

Con questa funzione, l'urina si forma nel corpo, il cui rilascio, a sua volta, consente di regolare il bilancio di ioni e sali. La funzione escretoria, a sua volta, viene implementata utilizzando due processi: filtrazione e secrezione.

L'urina primaria si forma filtrando il contenuto e il plasma sanguigno e quindi, durante il passaggio di altri sistemi renali, si forma l'urina secondaria, che viene espulsa dal corpo. La filtrazione a basso peso molecolare si verifica nel filtro glomerulare. Allo stesso tempo, sostanze altamente molecolari vengono "eliminate", lasciando solo un concentrato di acqua e sostanze a basso peso molecolare.

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Interpretazione dei risultati della valutazione di SCF

La filtrazione glomerulare dei reni ogni giorno consente di aggiornare più volte il fluido nel corpo.

Ad esempio, la quantità media di plasma nel corpo è di 3 litri e la velocità media di filtrazione glomerulare dei reni (GFR) è di 180 l / die. Quindi, circa 60 volte al giorno, il plasma sanguigno passa attraverso i reni, formando l'urina primaria.

La conservazione dell'elevata velocità di filtrazione glomerulare consente di mantenere la composizione del fluido corporeo.

Sembra questo:

GFR = 11.33 * Crk - 1.154 * età - 0.203 * 0.742, dove Crk è la creatinina sierica, espressa in mmol / l.

Questa non è la più accurata delle formule esistenti, esiste anche una versione migliorata di essa utilizzata nei calcoli dell'hardware. Tuttavia, la formula sopra è abbastanza comoda per il calcolo manuale e mostra risultati accurati a valori GFR bassi:

I valori normali di GFR come risultato dei calcoli che utilizzano la formula variano nell'intervallo tra 80 e 120 ml / min. A condizione che non siano stati identificati altri sintomi della malattia renale, tali risultati non destano preoccupazione. Tuttavia, se il paziente ha una malattia renale, anche i valori GFR elevati e normali richiedono un'osservazione.
Se i valori GFR sono compresi nell'intervallo da 60 a 89 ml / min, la velocità della funzione di filtrazione viene considerata moderatamente ridotta. Questi risultati si trovano in danno renale o in età avanzata. Per chiarire lo stato di salute del paziente, è necessario condurre ulteriori test con il monitoraggio della dinamica, la diagnosi e il trattamento della malattia.
La velocità di filtrazione glomerulare dei reni da 30 a 59 ml / min riflette un danno significativo ai reni con un grado medio di diminuzione della funzionalità. Con tali risultati del test, è necessario il trattamento della malattia di base con misure preventive contro le complicanze.
Il grado pronunciato di riduzione del tasso di adempimento della funzione di filtrazione è considerato con indicatori da 15 a 29 ml / min. Quando il risultato è inferiore a 15 punti, la diagnosi è insufficienza renale - una disfunzione renale che minaccia la vita del paziente. Con una tale patologia sono necessarie misure rapide e radicali, la più efficace delle quali al momento è il trapianto di un rene donatore.

Un rene sano consiste di 1-1,2 milioni di unità di tessuto renale - nefroni, funzionalmente collegati ai vasi sanguigni. Ogni nefrone - circa 3 cm di lunghezza, a sua volta, consiste in un glomerulo vascolare e un sistema di tubuli, la cui lunghezza nel nefrone è 50 - 55 mm, e tutti i nefroni - circa 100 km.

Nel processo di formazione delle urine, i nefroni rimuovono i prodotti metabolici dal sangue e ne regolano la composizione. Durante il giorno vengono filtrati 100-120 litri della cosiddetta urina primaria. La maggior parte del fluido viene assorbita nel flusso sanguigno, ad eccezione delle sostanze "nocive" e non necessarie per il corpo.

Solo 1-2 litri di urina concentrata secondaria entrano nella vescica.

A causa di varie malattie, i nefroni uno per uno sono fuori uso, per la maggior parte in modo permanente. Le funzioni dei defunti "fratelli" sono prese da altri Nefroni, in un primo momento ce ne sono così tante. Tuttavia, col passare del tempo, il carico sui nefronesi lavorabili diventa sempre più - e, sovraccarichi di lavoro, muoiono sempre più velocemente.

Come valutare il lavoro dei reni? Se fosse possibile calcolare con precisione il numero di nefroni sani, sarebbe probabilmente uno degli indicatori più precisi. Tuttavia, ci sono altri metodi. È possibile, ad esempio, raccogliere tutte le urine del paziente al giorno e allo stesso tempo analizzare il suo sangue - calcolare la clearance della creatinina, cioè la velocità di purificazione del sangue da questa sostanza.

La creatinina è il prodotto finale del metabolismo delle proteine. Il contenuto normale di creatinina nel sangue è 50-100 μmol / l nelle donne e 60-115 μmol / l negli uomini, nei bambini, queste cifre sono 2-3 volte inferiori.

Esistono altri indicatori della norma (non superiori a 88 μmol / l), tali differenze dipendono parzialmente dai reagenti utilizzati in laboratorio e dallo sviluppo della massa muscolare del paziente. Con muscoli ben sviluppati, la creatinina può raggiungere 133 μmol / l, con una piccola massa muscolare - 44 μmol / l.

La creatinina si forma nei muscoli, quindi un leggero aumento è possibile con un lavoro muscolare pesante e lesioni muscolari estese. Tutta la creatinina viene eliminata dai reni, circa 1-2 g al giorno.

Tuttavia, più spesso, un indicatore come GFR - tasso di filtrazione glomerulare (ml / min) viene utilizzato per valutare il grado di insufficienza renale cronica.

In NORM, GFR varia da 80 a 120 ml / min, inferiore negli individui più anziani. La GFR inferiore a 60 ml / min è considerata l'insorgenza di insufficienza renale cronica.

Vi presentiamo diverse formule che ci permettono di valutare la funzione dei reni. Sono abbastanza noti tra gli specialisti, li cito da un libro scritto da specialisti del dipartimento di dialisi dell'Ospedale Mariinsky di San Pietroburgo (Zemchenkov A.Yu., Gerasimchuk RP, Kostyleva TG, Vinogradova L.Yu., Zemchenkova I..G, "Vivere con la malattia renale cronica", 2011).

Questo, ad esempio, è la formula per il calcolo della clearance della creatinina (formula di Cockroft-Gault, con i nomi degli autori della formula di Cockcroft e Gault):

Ccr = (140 - età, anni) x peso kg / (creatinina in mmol / l) x 814,

Per le donne, il valore risultante viene moltiplicato per 0,85

Nel frattempo, in tutta onestà va detto che i medici europei non raccomandano l'uso di questa formula per valutare l'SCF. Per una determinazione più accurata della funzione renale residua, i nefrologi usano la cosiddetta formula MDRD:

GFR = 11,33 x Cr -1,154 x (età) -0.2003 x 0,742 (per le donne),

dove Cr - siero di creatinina (in mmol / l). Se i risultati dell'analisi della creatinina dati in micromol (μmol / l), questo valore dovrebbe essere diviso per 1000.

La formula MDRD ha un notevole svantaggio: non funziona bene con valori GFR elevati. Pertanto, nel 2009, i nefrologi hanno introdotto una nuova formula per la valutazione del GFR, la formula CKD-EPI.

I risultati della valutazione GFR utilizzando la nuova formula coincidono con i risultati di MDRD a valori bassi, ma forniscono una stima più accurata a valori elevati di GFR. A volte capita che una persona abbia perso una quantità significativa di funzioni renali e la sua creatinina sia ancora normale.

Questa formula è troppo complessa per portarla qui, ma vale la pena sapere che esiste.

E ora sulle fasi della malattia renale cronica:

1 (GFR maggiore di 90). GFR normale o elevata in presenza di una malattia che colpisce i reni. È necessaria l'osservazione di un nefrologo: diagnosi e trattamento della malattia di base, riduzione del rischio di complicanze cardiovascolari

2 GFR = 89-60). Danno renale con una moderata diminuzione del GFR. È richiesta una valutazione del tasso di progressione della CKD, diagnosi e trattamento.

3 (GFR = 59-30). Il grado medio di declino del GFR. Prevenzione, individuazione e trattamento delle complicazioni necessarie

4 (GFR = 29-15). Grave riduzione del GFR. È tempo di prepararsi per la terapia sostitutiva (è necessaria la scelta del metodo).

5 (GFR inferiore a 15). Insufficienza renale. Inizio della terapia sostitutiva renale.

Stima del tasso di filtrazione glomerulare in base al livello di creatinina nel sangue (formula abbreviata MDRD):

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