クリアランス｜尿の生成と排泄
看護師のための生理学の解説書『図解ワンポイント生理学』より。
[前回の内容]
今回は、クリアランスについて解説します。
内田勝雄
山形県立保健医療大学名誉教授
Summary
- 1. クリアランスの算出式は心拍出量を求めるフィックの原理と同様にして導くことができる。
- 2. クリアランスは、血漿中の物質をすべて尿中に排泄するために必要な血流量と考えることができる。
〈目次〉
クリアランスとフィックの原理
腎機能を評価する重要な指標の1つにクリアランス（clearance）がある。このクリアランスの概念は、心拍出量を求めるフィックの原理（Fick principle）と比較すると分かりやすい（図1）。
図1フィック（Fick）の原理とクリアランスの比較
図1で心臓に流入する混合静脈血の酸素濃度をCv、流出する動脈血の酸素濃度をCa、肺における酸素摂取量を
腎臓でクリアランスを考える場合、フィックの式における流入する動脈に相当するのが輸入細動脈、流出する静脈に相当するのが輸出細動脈である。クリアランスは糸球体で濾過される物質に関する量なので、血漿中の物質が糸球体ですべて濾過された場合の輸出細動脈におけるその物質の濃度はゼロと考える。
したがって、血漿中の量 － 尿中の量 = 0という式が成立する。このような比較から分かるようにC（クリアランス）には「血漿中の物質をすべて尿中に排泄するのに必要な血流量」という意味がある。
代表的な物質のクリアランス（表1）
表1代表的な物質のクリアランス
尿の生成に関する腎臓の3つの基本的機能（「尿の基本的機能」参照）とクリアランスとの関係で考えると、クリアランスとは、濾過される物質に着目した指標といえる。着目する物質が濾過された後、再吸収あるいは分泌されるか否かによって、クリアランスは特徴的な値をとる。
グルコースは生体にとって重要な物質なので、通常は、濾過されたものは100%再吸収されて尿中には出ない。ただし、血糖値が高くなると再吸収しきれなくなり、尿中に糖が出る（糖尿〔glucosuria〕）。
イヌリン（inulin）は再吸収も分泌もされず、濾過されたものがすべて尿中に出るので、尿中のイヌリン量は血漿中の濃度（P）に糸球体での濾過量（糸球体濾過〔glomerular filtration rate、GFR〕）をかけたものになる。
パラアミノ馬尿酸（p-aminohippuric acid、PAH）は、生体にとって不要なものなので分泌され、再吸収はされない。したがって、尿中のPAH量は血漿中の濃度（P）に糸球体および尿細管周囲の毛細血管における血漿流量（腎血漿流量〔renal plasma flow、RPF〕）をかけたものになる。
Nursing Eye糖尿
糸球体で濾過された血中ブドウ糖（blood glucose）は近位尿細管でほとんどが再吸収され、健常人では尿中に出るのは微量（2～20mg/dL）である。しかし、糖尿病などで血糖値が尿細管の再吸収限度（尿細管最大輸送量〔tubular transport maximum、TmG〕）を上回って上昇すると糖尿が現れる。このような状態でみられる糖尿をオーバーフロー糖尿（overflow glucosuria）という。TmGの値は約400mg/dLである。血糖値がTmGよりも低いにもかかわらず、糖尿が現れる場合を腎性糖尿（renal glucosuria）という。
血中クレアチニン濃度によるGFRの推定（eGFR）
糸球体でろ過されるが、尿細管で再吸収も分泌もされない物質のクリアランスは、ろ過に関する情報だけを含むのでクリアランスが糸球体ろ過値（GFR）に相当する。そのような物質として、かつては水溶性食物繊維であるイヌリン（inulin）が用いられた。イヌリンは生体内物質ではなく、点滴で静注しなければならない。今は生体内物質のクレアチニン（creatinine）の血漿濃度と年齢を用いてGFRを推定する（estimated GFR, eGFR、「腎不全」参照）。
※編集部注※
当記事は、2016年12月16日に公開した記事を、第2版の内容に合わせ、更新したものです。
[次回]
腎臓の酸分泌機構｜尿の生成と排泄
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本記事は株式会社サイオ出版の提供により掲載しています。
［出典］ 『新訂版 図解ワンポイント 生理学』 （著者）片野由美、内田勝雄／2015年5月刊行／ サイオ出版
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