Prinzip

Aus der Menge einer Substanz im Urin kann auf die glomeruläre Filtrationsrate geschlossen werden, wenn die betreffende Substanz glomerulär filtriert, jedoch weder rückresorbiert noch sezerniert wird und die Konzentration im Plasma konstant und bekannt ist bzw. gemessen werden kann. 

Da die Menge gleich dem Produkt aus Konzentration (C) und Volumen (V) ist, ergibt sich:

Menge_Urin = Menge_Plasma

C_Urin x V_Urin = C_Plasma x V_Plasma

und nach Umformung lässt sich die glomeruläre Filtration (V_Plasma oder kurz V_P) berechnen

Creatinin entsteht durch spontane und irreversible Umwandlung von Creatin und Creatinphosphat in den Muskelzellen. Pro 24 Stunden werden etwa 2% des Körpercreatins in Creatinin umgesetzt. Freies Creatinin wird im Stoffwechsel nicht wieder verwendet und über die Nieren ausgeschieden. 

Definition und Berechnung 
Die Creatinin-Clearance ist definiert als das "virtuelle Plasmavolumen, welches in der Zeiteinheit vollständig vom Creatinin befreit wird".

Obwohl Creatinin in Abhängigkeit von der Plasmakonzentration zusätzlich tubulär sezerniert wird, ist die Bestimmung der Creatinin-Clearance in der Klinik zur Messung (oder besser: "Schätzung") der glomerulären Filtrationsrate weit verbreitet. Es ist allerdings zu berücksichtigen, dass mit dieser semiquantitativen Methode erst fortgeschrittene Schädigungen erfasst werden können; allgemein darf man davon ausgehen, dass die Nierenfunktion um etwa 50% abnehmen muss, bevor die Creatininkonzentration im Blut ansteigt. Da noch die üblichen Probleme mit der korrekten Sammlung des Spezimens hinzukommen, ist die Aussagekraft der Creatinin-Clearance umstritten und ein Ersatz durch die Messung von Cystatin C im Blut wird immer wieder diskutiert.

Da die Creatininbildung in erster Linie eine Funktion der Muskelmasse ist, wird die Creatinin-Clearance auf die Körperoberfläche bezogen. Bei der Korrektur wird von einer "durchschnittlichen" Körperoberfläche von 1.73 m² ausgegangen, so dass sich die Creatinin-Clearance wie folgt berechnet: 

Anmerkung: 
a) zum Faktor 1440: es handelt sich um die Umrechnung der 24 Stunden Sammelzeit in Minuten, da sich das Resultat auf Minuten bezieht (Der Tag hat 1440 Minuten)
b) zum Faktor 1.73: die berechnete Körperoberfläche des Patienten (KO) wird auf eine "normale" Körperoberfläche von 1.73 m² bezogen.

Die Bestimmung der Creatinin-Clearance ergibt bei gesunden Frauen einen Wert zwischen 75 und 127 mL/min, bei gesunden Männern einen Wert zwischen 78 und 142 mL/min. 

 

Beispiel:	Ein Patient weist ein Plasma-Creatinin von 207 µmol/L auf. Im 24-Stunden-Urin, dessen Volumen 1700 mL beträgt, wird ein Creatinin von 7680 µmol/L gemessen. Der Patient ist 180 cm gross und wiegt 80 kg. Wie gross ist seine Creatinin-Clearance?
	A. Berechnung der Körperoberfläche (KO): KO [m2] = Gewicht0.425 [kg] · Grösse0.725 [cm] · 0.007184 KO [m2] = 800.425 [kg] · 1800.725 [cm] · 0.007184 KO [m2] = 1.88 m2
	B. Berechnung der Creatinin-Clearance        7680  x 1700 x 1.73       ClearanceCreatinin [mL/min]   =  -------------------------------------  =  40 mL/min     207 x 1440 x 1.88
	C. Beurteilung:  Die Creatinin-Clearance ist mit 40 mL/min deutlich eingeschränkt, was auf eine Niereninsuffizienz hinweist.

 

Abschätzung der  Creatinin-Clearance nach der Cockroft-Formel

Falls es nicht möglich ist, eine Sammlung des Urins über 24 Stunden durchzuführen, kann die Creatinin-Clearance mit der Formel nach Cockroft näherungsweise bestimmt werden. 

Die Berechnung für Männer: 
 

Die Berechnung für Frauen: der Wert wird wegen der geringeren Muskelmasse der Frauen mit dem Faktor 0.8 multipliziert: 
 

Die Formel erfasst den mit zunehmendem Alter einhergehende Nierenfunktionsverlust. 

 

Fraktionierte Exkretion von Natrium

Zur Differenzierung zwischen prärenaler Azotämie und akuter Tubulusnekrose kann die Berechnung der fraktionellen Exkretion von Natrium im Urin herangezogen werden. 

Damit entspricht die fraktionelle Exkretion des Natriums der Natrium-Clearance bezogen auf die Creatinin-Clearance.

Beurteilung: ein Wert von mehr als 1 spricht für eine akute Tubulusnekrose, ein Wert von weniger als 1 für eine prärenale Azotämie.

Die Formel beruht auf der Überlegung, dass bei einer prärenalen Azotämie zwar die glomeruläre Filtrationsrate (GFR) eingeschränkt ist, die Tubuli jedoch noch funktionstüchtig sind. Bei prärenaler Azotämie wird daher ein eher konzentrierter Urin mit niedrigem Natriumgehalt ausgeschieden, bei akuter tubulärer Nekrose wegen der mangelnden Rückresorption von Wasser und Natrium ein eher verdünnter Urin mit hohem Natriumgehalt. Die Formel ist mit Vorsicht und nur unter strenger Berücksichtigung der klinischen Situation anzuwenden. Am zuverlässsigsten ist sie, falls eine Oligurie vorliegt.

 

Die Inulin-Clearance

Inulin, ein Zucker, gilt (zumindest theoretisch) der Creatinin-Clearance als überlegen, da Inulin frei glomerulär filtriert wird, aber weder tubulär rückresorbiert noch sezerniert wird. Ein gewichtiger Nachteil ist jedoch, dass Inulin eine exogene Substanz ist und daher in Form einer Infusion über längere Zeit verabreicht werden muss, um einen konstanten Blutspiegel während der ganzen Untersuchungszeit aufrecht zu erhalten.

Die Inulin-Clearance wird daher praktisch nicht mehr durchgeführt.  

 

Die PAH-Clearance

Falls eine Substanz bei einer einzigen Nierenpassage vollständig durch Filtration und/oder tubulärer Sekretion aus dem Blut entfernt wird, so kann damit die renale Blutdurchströmung gemessen werden. Eine Substanz, die sich dazu eignet ist die p-Aminohippursäure (PAH). Da PAH nicht in die Erythrozyten eindringt, misst die PAH-Clearnce die renale Plasmadurchströmung.

Referenzintervall: 478 - 814 mL/min bezogen auf eine Körperoberfläche von 1.73 m². 

 

Inverse Darstellung

Zur Abschätzung des Verlaufs einer chronischen Nierenerkrankung wird von Nephrologen häufig der inverse Wert des Creatinins im Blut (d.h. 1: Creatininkonzentration in mg/dL) gegen die Zeit aufgetragen. 

Abb. 1: Die ausgezogene Linie gibt die Verminderung der Nierenleistung während vier Jahren wieder. Die gestrichelte Linie gibt einen Hinweis auf den Zeitpunkt, an dem die Niereninsuffizienz eintritt (ESRD: end-stage renal disease). Achtung die Creatininwerte werden in mg/dL eingetragen.

21.11.2000 / hpk