3. Eigene Untersuchungen 1 Probandengut
5.3 Diskussion der Nierenfunktionsprüfung am Beispiel von drei nierenkranken Pferden
Pferd 1:
Die Creatininclearance betrug mit 74 (µl/min)/kg weniger als 5% der Norm (Median der Referenzwerte) und zeigt eine erhebliche
Einschränkung der glomerulären Filtration an.
Bei einer deutlich verminderten Plasmanatriumkonzentration und einem Hämatokrit von 42% befindet sich die Natriumausscheidung im unteren Normbereich. Die Insuffizienz der Nieren, ausreichend Natrium zu
sparen, zeigt sich auch an der extrem gesteigerten fraktionellen Exkretion des Natrium.
Umgekehrt stellen sich die Verhältnisse bei der Ausscheidung von Kalium und Calcium dar. Die Nieren sind nicht in der Lage die Ausscheidung von Kalium und Calcium kompensatorisch zu steigern, was in erhöhten
Plasmakonzentrationen dieser Elektrolyte resultiert.
Die Parameter der Harnstoffausscheidung spiegeln die katabole Stoff-wechsellage und die eingeschränkte GFR wieder.
Unter Berücksichtigung des Krankheitsverlaufes kann eine funktionelle Diagnose gestellt werden: Chronische Niereninsuffizienz im terminalen Stadium. Der Bereich der Kompensation ist unterschritten. Dramatische Beeinträchtigung der glomerulären Filtration und der tubulären
Leistungen. Parenchymschäden mit hochgradiger Verminderung der Anzahl intakter Nephrone sind wahrscheinlich.
Zur Stellung einer ätiologischen Diagnose sind weitere Untersuchungen erforderlich.
Bei der pathologisch-anatomischen Untersuchung war die linke Niere hochgradig vergrößert (32x24x6 cm), es zeigte sich eine hochgradige Dilatation des Nierenbeckens, wobei sich im Anfangsteil des linken Ureters ein Konkrement (Durchmesser 3 cm) befand. Die rechte Niere war mehrfach lobuliert und die Nierenkapsel war nicht abzulösen.
Die starke Erhöhung der Vitamin D3-Konzentration im Plasma erlaubt die ätiologische Verdachtsdiagnose einer Vitamin D3-Intoxikation.
Pferd 22:
Der Hauptbefund bei der Nierenfunktionsprüfung dieses Pferdes war die verminderte Creatininclearance, die mit einem Wert von 988 (µl/min)/kg auf etwa 55% der Norm (Median der Referenzwerte) reduziert ist und eine mäßige Einschränkung der GFR anzeigt.
Die tubulären Leistungen befanden sich innerhalb der 95%-Bereiche der Referenzwerte und waren ausreichend um die Plasmakonzentrationen der untersuchten Elektrolyte im Normbereich zu halten. Die Ergebnisse von Kontrolluntersuchungen waren ähnlich. So konnte folgende Diagnose gestellt werden: chronische Niereninsuffizienz im Bereich der Kompen-sation, gekennzeichnet durch eine verminderte GFR. Störungen im Wasser- und Elektrolythaushalt lagen nicht vor.
Nach Auskunft des Besitzers schwitzte das Pferd schnell und war im Sport nicht mehr einsetzbar. Bei der Aufnahmeuntersuchung in der Klinik für Pferde der Tierärztlichen Hochschule Hannover war das Allgemein-befinden des Pferdes ungestört. Es wurde eine fragliche Prognose hinsichtlich eines zukünftigen Einsatzes des Pferdes im Sport gestellt.
Eine Komtrolluntersuchung nach einem halben Jahr wurde empfohlen.
Pferd 19:
Die Creatininclearance als Parameter der glomerulären Filtration befindet sich im Bereich der Norm. Die Wasserausscheidung liegt deutlich über
der Norm bei normalem Hämatokrit. Die Plasmanatriumkonzentration ist sehr niedrig und liegt unterhalb des Normbereiches. Die erhöhte
Clearance, Exkretion und fraktionelle Exkretion des Natriums in Gegenwart der niedrigen Plasmakonzentration sind ein deutliches Zeichen tubulärer Insuffizienz. Auffällig sind die erhöhten Werte der Clearance, Exkretion und der fraktionellen Exkretion des Phosphors bei normaler Plasmakonzentration.
Das Pferd litt seit mehreren Tagen an einer Schlundverstopfung, die erst nach Einlieferung des Pferdes in die Klinik für Pferde der Tierärztlichen Hochschule Hannover behoben werden konnte.
Die Diagnose lautet: Akutes intrinsisches Nierenversagen. Ursächlich kommt eine Ischämie infolge Dehydratation im Zusammenhang mit der Schlundverstopfung in Frage.
Die Behandlung bestand in einer intensiven intravenösen Infusions-therapie. Das Pferd erholte sich rasch. Die Parameter der
Nierenfunktion lagen eine Woche später wieder im Normbereich.
6. Zusammenfassung
Zur Prüfung der Nierenfunktion wurden an 23 nierengesunden Pferden und an 15 Pferden mit inneren Erkrankungen renale Clearanceunter-suchungen durchgeführt.
Da die Bestimmung des Harnzeitvolumens beim Pferd in der klinischen Praxis nicht durchführbar ist, wurden in dieser Studie alternative
Methoden zur Charakterisierung glomerulärer und tubulärer Leistungen ohne die Notwendigkeit der quantitativen Harnsammlung erarbeitet.
Unter experimentellen Bedingungen wurde bei Stuten das Harnzeit-volumen mit jeweils zwei etwa einstündigen Harnsammelperioden
bestimmt. 37 Harnsammelperioden bei 14 gesunden Stuten dienten als Basis zur Bestimmung der renalen Creatininclearance. Ähnlich wie bei anderen Tierarten und auch beim Menschen war die Creatininexkretion der untersuchten Pferde mit rs = 0,743 hochsignifikant mit der Körper-masse korreliert. Der Median betrug 170 (nmol/min)/kg und bildete die Basis für die Schätzung der Creatininclearance und des Harnzeit-volumens anhand der Plasma- bzw. Harncreatininkonzentration.
Bei 11 Stuten wurde parallel eine Inulindauerinfusion durchgeführt. Bei dieser Untersuchungstechnik war eine simultane Bestimmung der totalen Inulinclearance nach dem 2-Kompartiment-Modell, der totalen
Inulinclearance aus der Infusionsrate, der renalen Inulinclearance, der renalen Creatininclearance sowie die Schätzung der Creatininclearance möglich.
Eine quantitative Harnsammlung wurde bei männlichen Pferden nicht durchgeführt. Bei 2 Hengsten und 5 Wallachen wurde Inulin als Bolus rasch intravenös injiziert. Die Berechnung der Inulinclearance erfolgte nach dem 2-Kompartiment-Modell. Parallel wurde die Creatininclearance mit der Schätzmethode bestimmt.
Der Vergleich der renalen Inulinclearance mit der renalen
Creatininclearance zeigte, daß bei den untersuchten Stuten im Mittel 74%
der Creatininausscheidung durch glomeruläre Filtration erfolgte, 26%
wurden tubulär sezerniert.
Die Methode der Bestimmung der Creatininclearance auf der Basis der Schätzung der Creatininexkretion war mit rs = 0,876 hochsignifikant mit der Methode mit Harnsammlung korreliert.
Der Vergleich der Methoden zur Bestimmung der Inulinclearance zeigte, daß beim Pferd die aufwendige Bestimmung der renalen Inulinclearance, die als der "goldene Standard" zur Bestimmung der GFR gilt, unter
praktischen Bedingungen durch die bei beiden Geschlechtern einfach durchfühbare Bolusinjektion von Inulin mit Berechnung der totalen Clearance nach dem 2-Kompartiment-Modell ersetzt werden kann.
Die Schätzung der Creatininclearance war mit der so ermittelten totalen Inulinclearance hochsignifikant korreliert (rs = 0,850) und dürfte für die routinemäßige Erfassung einer eingeschränkten GFR, für die Verlaufs-und Nachkontrolle von Patienten mit Nierenerkrankungen Verlaufs-und für die Medikation nierengängiger Pharmaka beim Pferd ausreichend genau sein. Die so geschätzte Creatininclearance gesunder Pferde betrug 1278 - 3036 (µl/min)/kg (95%-Bereich).
Wird ein exaktes Maß der GFR benötigt, kann dieses Problem durch Bolusinjektion von Inulin und Berechnung der totalen Clearance nach dem 2-Kompartiment-Modell gelöst werden. Für gesunde Pferde betrug die GFR 1382 - 2489 (µl/min)/kg.
Tubuläre Leistungen wurden anhand der Exkretion und der fraktionellen Exkretion endogener Substanzen erfaßt. Die Schätzung des Harnzeit-volumens diente als Basis zur Ermittlung der renalen Exkretion von Natrium, Kalium, Calcium Phosphor und Harnstoff. Die Bestimmung der fraktionellen Exkretion ist ohne Kenntnis des Harnzeitvolumens möglich.
Für gesunde Pferde wurden Referenzwerte erstellt.
Die Beschreibung der glomerulären und tubulären Leistungen von drei Pferden mit deutlicher Nierenfunktionsstörung durch Schätzung der Creatininclearance und der renalen Exkretion endogener Substanzen sowie durch die Ermittlung der fraktionellen Exkretion ermöglichte eine funktionelle Diagnostik.
Werner Espelage
Renal clearance in the horse
7. Summary
In the present study, examination of renal function by renal clearance methods was performed in 23 horses with healthy kidneys and in 15 animals with internal disease.
As it is not possible to measure urine flow in horses under clinical
conditions, alternative methods were tested to evaluate glomerular and tubular function without collection of accurately timed urine samples.
Experimental conditions allowed the collection of two timed urine
samples, each over one hour. 37 samplings of 14 healthy mares served as a basis to determine the renal creatinine clearance. Like in other species, including humans, creatinine excretion in the examined horses correlated excellently with body mass (rs = 0.743). The median was 170 (nmol/min)/kg and was used to estimate creatinine clearance and urine flow on the basis of creatinine concentration in plasma or urine.
Parallely, in 11 mares a continuous infusion of inulin for several hours was performed. The experiment allowed simultaneous determination of total inulin clearance by two-compartment analysis, by infusion rate
during a period with a steady plasma level of inulin, renal inulin clearance, renal creatinine clearance, and prediction of renal creatinine clearance on the basis of the mean creatinine excretion of 170 (nmol/min)/kg.
No timed urine samples were taken of geldings and stallions. Inulin was applied as an intravenous bolus injection and inulin clearance was determined by two-compartment analysis. Simultaneously, creatinine clearance was estimated by formulae.
Comparison of inulin clearance with creatinine clearance in the examined mares indicated that an average of 74% of creatinine elimination resulted from glomerular filtration and 26% from tubular secretion.
There was a highly significant correlation (rs = 0.876) of creatinine
clearance determined by estimation of creatinine excretion with methods involving urine collection.
Comparison of the two methods to evaluate inulin clearance proved that in the horse the rather difficult measurement of renal inulin clearance, which is accepted as the gold standard for GFR determination, can be replaced under field conditions by the less complicated bolus injection of inulin and subsequent calculation of total clearance by two-compartment analysis in horses of either sex.
Estimation of creatinine clearance correlated significantly (rs = 0.850) with the determination of total inulin clearance and should be accurate enough for routine evaluation of impaired GFR, for the assessment of the clinical course and follow-up control of patients with kidney diseases, and for application of drugs eliminated by the kidneys. Estimated creatinine clearance was 1278 - 3036 (µl/min)/kg (95%-range).
Whenever an exact measurement of the GFR is required, bolus injection of inulin and calculation of the total clearance by two-compartment
analysis is the method of choice. GFR in healthy horses was 1382 - 2489 (µl/min)/kg.
Tubular function was evaluated on the basis of excretion and fractional excretion of endogenous substances. Estimation of urine flow was the basis for the evaluation of the renal excretion of sodium, potassium, calcium, phosphorus and urea. Determination of the fractional excretion does not require quantification of the urine flow. Standard values for healthy horses were set up.
In three horses, a functional diagnosis of renal disease was possible by assessing glomerular and tubular performance on the basis of estimated creatinine clearance, renal excretion of endogenous substances, and by evaluation of fractional excretion of electrolytes and urea.
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