Om het lichaam goed te laten functioneren, moet het zich kunnen ontdoen van gifstoffen en andere afvalstoffen. Dat is waar de nieren om de hoek komen kijken. Hun belangrijkste functie is het filteren van het bloed, in het bijzonder en het verwijderen van ongewenste stoffen uit het lichaam.
De eerste stap in de filtratie van het bloed gebeurt in de glomerulus – een piepklein bed van haarvaten, omgeven door het kapsel van Bowman.
De glomerulaire filtratiebarrière bestaat uit drie lagen die samen het bloed in de glomerulaire haarvaten scheiden van de vloeistof in het kapsel van Bowman.
Ze werken als een zeef, waardoor water en sommige oplosmiddelen in het plasma, zoals natrium, in de ruimte van Bowman terechtkomen, terwijl negatief geladen deeltjes, zoals eiwitten, of grote deeltjes, zoals rode bloedcellen, in het bloed worden tegengehouden.
De gefilterde vloeistof, die nu pre-urine wordt genoemd, verlaat de Bowman-ruimte en reist door het nefron.
Het nefron is de basiseenheid van de nier, en is in wezen één lange buis die in een “U”-vorm is gebogen.
De verschillende delen van deze buis absorberen stoffen ofwel terug in de systemische circulatie, ofwel scheiden ze actief af in het nefron om te worden uitgescheiden in de urine.
De renale klaring van een stof heeft betrekking op de snelheid waarmee een bepaalde stof door de nier uit het plasma wordt verwijderd en in de urine wordt uitgescheiden.
Dus iets met een hoge renale klaring betekent dat het snel uit het bloed wordt verwijderd, en vice versa. Er is een formule om de renale klaring voor een stof X te berekenen.
In deze formule staat C voor de renale klaring, dat wil zeggen het volume bloedplasma dat in minuten tijd van die stof wordt verwijderd.
C is gelijk aan de concentratie van de stof in urine x vermenigvuldigd met het urinestroomdebiet (V), dat wil zeggen de hoeveelheid urine die in minuten wordt uitgescheiden.
Dit alles wordt gedeeld door de plasmaconcentratie van de stof x.
Dus als de urineconcentratie hoog is, maar de plasmaconcentratie laag, dan moet dat betekenen dat veel van de stof uit het bloed is verwijderd, wat tot een hoge nierklaring heeft geleid.
In het algemeen hebben kleine, ongeladen stoffen zoals inuline, een klein inert polysaccharide molecuul, het relatief gemakkelijk om de glomerulus te passeren.
Als voorbeeld nemen we aan dat een man in een periode van 24 uur 2 liter urine heeft, en dat zijn plasma Na+-concentratie 145 mEq/L is, terwijl zijn urine Na+-concentratie 190 mEq/L is.
Met behulp van deze informatie berekenen we zijn renale klaring voor Na+. Eerst moeten we zijn urinestroom berekenen, dat is het urinevolume gedeeld door de tijd. Dus dat is: 2000 ml / 1440 min = 1,39 ml/min
Omdat de urineconcentratie 190 mEq/L is, vermenigvuldigen we dat met 1,39 mL/min en delen dat door de plasmaconcentratie die 145 mEq/L is. Dit is gelijk aan 1,43 mL/min, dus dat betekent dat 1,43 mL plasma per minuut van natrium wordt ontdaan.
We weten dus hoeveel natrium er per minuut door de nieren uit het plasma wordt verwijderd, maar we weten niet of een deel van het natrium door de nefronen wordt geresorbeerd of in de urine wordt uitgescheiden. Dit komt doordat de klaring de som is van alle reabsorptie en secretie die voor een stof plaatsvindt. En om precies te weten hoeveel reabsorptie en secretie er plaatsvindt, moeten we het vergelijken met inuline.
Inuline is een polysaccharide dat door planten wordt geproduceerd.
Het is de enige stof die vrij wordt gefilterd en niet actief wordt uitgescheiden of geabsorbeerd.
Dat weten we omdat de gefilterde fractie, dat wil zeggen de hoeveelheid vocht die de nieren bereikt en in de niertubuli terechtkomt, voor inuline hetzelfde is als voor plasma.
Dus kunnen we hiermee een nauwkeurige schatting maken van de hoeveelheid vocht die uit de glomerulaire haarvaten van de nieren in het filtraat wordt gefilterd, ook wel bekend als de glomerulaire filtratiesnelheid, of GFR.
Wanneer we de klaring van stof X vergelijken met die van inuline, krijgen we iets dat de klaringsratio wordt genoemd. Deze kan worden berekend als de klaring van stof X gedeeld door de klaring van inuline.