Aby tělo správně fungovalo, potřebuje se zbavovat toxinů a dalších odpadních látek. K tomu slouží ledviny. Jejich hlavní funkcí je filtrovat krev, konkrétně a odstraňovat z těla všechny nežádoucí látky.
K prvnímu kroku filtrace krve dochází v glomerulu – malém lůžku kapilár obklopeném Bowmanovým pouzdrem.
Glomerulární filtrační bariéra se skládá ze tří vrstev a společně oddělují krev uvnitř glomerulárních kapilár od tekutiny uvnitř Bowmanova pouzdra.
Fungují jako síto, propouštějí vodu a některé rozpuštěné látky v plazmě, například sodík, do Bowmanova prostoru, zatímco záporně nabité částice, například bílkoviny, nebo velké částice, například červené krvinky, v krvi zadržují.
Filtrovaná tekutina, nyní nazývaná preurin, opouští Bowmanův prostor a putuje nefronem.
Nefron je základní jednotkou ledvin a je to v podstatě jedna dlouhá trubice ohnutá do tvaru písmene „U“.
Různé úseky této trubice buď zpětně vstřebávají látky do systémového oběhu, nebo je aktivně vylučují do nefronu, aby byly vyloučeny močí.
Břišní clearance látky označuje, jak rychle je určitá látka ledvinami odstraněna z plazmy a vyloučena močí.
Takže něco s vysokou renální clearance znamená, že bude rychle odstraněno z krve, a naopak. Existuje vzorec pro výpočet renální clearance nějaké látky X.
V tomto vzorci C znamená renální clearance, což je objem krevní plazmy, který je z dané látky odstraněn za určitý čas v minutách.
C se rovná koncentraci látky v moči x vynásobené průtokem moči (V), což je množství moči vyloučené za čas v minutách.
To vše se vydělí plazmatickou koncentrací látky x.
Jestliže je tedy koncentrace v moči vysoká, ale plazmatická koncentrace nízká, pak to musí znamenat, že z krve bylo odstraněno velké množství látky, což vedlo k vysoké renální clearance.
Obecně platí, že malé, nenabité látky, jako je inulin, což je malá inertní polysacharidová molekula, procházejí glomerulem poměrně snadno.
Jako příklad uveďme, že za 24 hodin vymočí člověk 2 litry moči a že jeho koncentrace Na+ v plazmě je 145 mEq/l, zatímco koncentrace Na+ v moči je 190 mEq/l. V případě, že se jedná o člověka, který má v moči 2 litry moči, je jeho koncentrace Na+ v plazmě 145 mEq/l.
Na základě této informace vypočítáme jeho renální clearance pro Na+. Nejprve musíme vypočítat jeho průtok moči, což je objem moči dělený časem. Takže to je: 2000 ml /1440 min = 1,39 ml/min
Protože koncentrace moči je 190 mEq/L, vynásobíme ji 1,39 ml/min a vydělíme koncentrací v plazmě, která je 145 mEq/L. To se rovná 1,43 ml/min, takže to znamená, že za minutu se z plazmy odstraní 1,43 ml sodíku.
Víme tedy, kolik plazmy je ledvinami za minutu zbaveno sodíku, ale nevíme, zda je nějaký sodík nefrony reabsorbován nebo vylučován do moči. Je to proto, že clearance je součet všech reabsorpcí a sekrecí, ke kterým u dané látky dochází. A abychom přesně zjistili, k jak velké reabsorpci a sekreci dochází, musíme to porovnat s inulinem.
Inulin je polysacharid, který produkují rostliny.
Je to jediná látka, která je volně filtrována a není aktivně vylučována ani reabsorbována.
Víme to proto, že filtrovaná frakce, která udává, kolik tekutiny se dostane do ledvin a přejde do ledvinových kanálků, je u inulinu stejná jako u plazmy.
Můžeme ji tedy použít k přesnému odhadu toho, kolik tekutiny se přefiltruje z ledvinových glomerulárních kapilár do filtrátu, známého také jako rychlost glomerulární filtrace neboli GFR.
Pokud porovnáme clearance látky X s inulinem, získáme něco, čemu se říká clearance ratio. Ten lze vypočítat jako podíl clearance látky X a clearance inulinu.