A szervezet megfelelő működéséhez a méreganyagoktól és egyéb salakanyagoktól való megszabadulásnak módjára van szüksége. Itt jönnek a képbe a vesék. Fő feladatuk a vér szűrése, konkrétan a nem kívánt anyagok kiszűrése és eltávolítása a szervezetből.
A vérszűrés első lépése a glomerulusban történik – a Bowman-kapszula által körülvett hajszálerek apró ágyában.
A glomeruláris szűrőgát három rétegből áll, és ezek együttesen választják el a glomeruláris kapillárisokban lévő vért a Bowman-kapszulában lévő folyadéktól.
Szitaként működnek, átengedik a vizet és a plazmában lévő egyes oldott anyagokat, például a nátriumot, a Bowman-térbe, miközben a negatív töltésű részecskéket, például a fehérjéket, vagy a nagy részecskéket, például a vörösvértesteket a vérben tartják.
A szűrt folyadék, amelyet most elővizeletnek nevezünk, elhagyja a Bowman-térséget, és a nefronon keresztül halad.
A nefron a vese alapegysége, és lényegében egy hosszú, “U” alakúra hajlított cső.
Ez a cső különböző szakaszai vagy visszaszívják az anyagokat a szisztémás keringésbe, vagy aktívan kiválasztják azokat a nefronba, hogy a vizelettel ürüljenek ki.
Az anyag veseklíranciája arra utal, hogy egy adott anyagot a vese milyen gyorsan távolít el a plazmából és választ ki a vizelettel.
Az tehát, hogy valaminek magas a veseklíranciája, azt jelenti, hogy gyorsan távozik a vérből, és fordítva. Van egy képlet, amellyel kiszámítható valamilyen X anyag veseklíranciája.
Ebben a képletben a C a renális clearance-t jelöli, ami a vérplazma azon térfogata, amely az adott anyagtól percekben kifejezve idő alatt kiürül.
C egyenlő az anyag koncentrációja a vizeletben x szorozva a vizeletáramlási sebességgel (V), ami a vizelet percekben kifejezett, idő alatt ürített vizeletmennyiségét jelenti.
Az egészet elosztjuk az anyag x plazmakoncentrációjával.
Ha tehát a vizeletkoncentráció magas, de a plazmakoncentráció alacsony, akkor ez azt kell, hogy jelentse, hogy sok anyagot távolítottak el a vérből, ami magas veseürítéshez vezet.
Általánosságban elmondható, hogy a kis, töltés nélküli anyagok, mint például az inulin, amely egy kis inert poliszacharid molekula, viszonylag könnyen áthaladnak a glomeruluson.
Tegyük fel például, hogy egy embernek 24 óra alatt 2 liter vizelete van, és a plazma Na+ koncentrációja 145 mEq/L, míg a vizelet Na+ koncentrációja 190 mEq/L.
Ezt az információt felhasználva számítsuk ki a Na+ veseürülését. Először is ki kell számolnunk a vizeletáramlási sebességét, ami a vizeletmennyiség osztva az idővel. Tehát ez a következő: Mivel a vizeletkoncentráció 190 mEq/L, ezt megszorozzuk 1,39 ml/perc értékkel, és elosztjuk a plazmakoncentrációval, amely 145 mEq/L. Ez 1,43 ml/perc, tehát ez azt jelenti, hogy percenként 1,43 ml plazmából tisztul ki a nátrium.
Azt tehát tudjuk, hogy a vesék percenként mennyi nátriumot ürítenek ki a plazmából, de azt nem tudjuk, hogy a nefronok visszaszívják-e a nátriumot, vagy kiválasztják-e a vizeletbe. Ez azért van így, mert a clearance az összes reabszorpció és szekréció összege, ami egy anyaggal kapcsolatban történik. És ahhoz, hogy kiderítsük, pontosan mennyi reabszorpció és szekréció történik, össze kell hasonlítanunk az inulinnal.
Az inulin egy poliszacharid, amelyet növények termelnek.
Ez az egyetlen olyan anyag, amely szabadon szűrődik, és nem választódik ki vagy szívódik vissza aktívan.
Azért tudjuk, mert a szűrt frakció, ami azt jelenti, hogy mennyi folyadék jut el a vesékbe és jut be a vesetubulusokba, ugyanaz az inulin esetében, mint a plazma esetében.
Ezzel tehát pontos becslést kaphatunk arról, hogy mennyi folyadék szűrődik ki a vese glomeruláris kapillárisaiból a szűrletbe, más néven a glomeruláris szűrési ráta vagy GFR.
Ha összehasonlítjuk az X anyag clearance-ét az inulinéval, akkor egy úgynevezett clearance-arányt kapunk. Ez úgy számítható ki, hogy az X anyag clearance-ét elosztjuk az inulin clearance-ével.