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随時尿だけで腎の本音がわかる―尿酸排泄率FEUAの計算と読み方

第106回医師国家試験 I問題 第80問

国試問題にチャレンジ

第106回 I問題 第80問

高尿酸血症患者の検査結果を示す。   尿所見:pH 5.5,クレアチニン80 mg/dL,尿酸34 mg/dL。   血液生化学所見:クレアチニン1.0 mg/dL,尿酸8.0 mg/dL。  尿酸排泄率〈FEUA〉を求めよ。  ただし,小数点以下第2位を四捨五入すること。 解答:①.②%

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、高尿酸血症の患者さんの尿と血液の値から尿酸排泄率、FEUAを計算する問題だ。ポイントは、式を丸暗記するのではなく「なぜその形になるのか」を理解すること。そうすれば分子と分母を取り違えずに済む。
医学生医学生
FEというとFENaしか思い浮かびません。腎臓内科の実習で、急性腎障害の患者さんで計算した覚えがあります。
ドクタードクター
それで十分な足がかりになるよ。排泄率とは、糸球体で濾過された物質のうち、尿細管で再吸収や分泌を受けたあと最終的に尿へ出ていく割合のこと。つまり「尿中に排泄された量」÷「糸球体で濾過された量」だ。
医学生医学生
排泄量は尿中濃度×尿量、濾過量は血中濃度×GFRですね。でも尿量もGFRも問題に書かれていません。
ドクタードクター
そこがこの式のうまいところ。クレアチニンは濾過されたあと、ほとんど再吸収も分泌もされないから、GFRはクレアチニンクリアランス、つまり尿中クレアチニン×尿量÷血清クレアチニンで近似できる。これを代入すると尿量が約分されて消えるんだ。
医学生医学生
ということは、FE=(尿中の物質×血清クレアチニン)÷(血中の物質×尿中クレアチニン)×100になるんですね。蓄尿しなくても随時尿と採血だけで出せるわけですか。
ドクタードクター
その通り。覚え方としては「調べたい物質は尿/血、クレアチニンは血/尿」をたすき掛けにする、と考えると間違えにくい。では実際に数字を入れてみよう。
医学生医学生
分子は尿中尿酸34に血清クレアチニン1.0をかけて34、分母は血清尿酸8.0に尿中クレアチニン80をかけて640。34÷640で0.053125、100倍して5.3125%なので、四捨五入して5.3%です。
ドクタードクター
完璧。単位はすべてmg/dLでそろっているから換算もいらない。ちなみに、うっかり尿中クレアチニンを分子に置くと、とんでもなく大きな値になる。計算結果が生理的にありえる範囲かどうか、一度立ち止まって確認する癖をつけよう。
医学生医学生
5.3%という値は、正常なんでしょうか、低いんでしょうか。
ドクタードクター
FEUAは健常者でおおむね5〜10%程度とされていて、濾過された尿酸の大部分が近位尿細管で再吸収されていることがわかる。今回の5.3%はやや低めで、腎からの尿酸排泄が相対的に低下しているタイプ、つまり尿酸排泄低下型の高尿酸血症を示唆する値だ。
医学生医学生
代謝の講義で、日本人の高尿酸血症は排泄低下型が一番多いと聞きました。尿pHが5.5なのも意味がありますか。
ドクタードクター
大いにある。尿酸は酸性尿で溶けにくいから、pH 5.5では尿酸結石ができやすい状態だ。尿酸結石の予防や、尿酸排泄促進薬を使うときには、クエン酸カリウム・クエン酸ナトリウム製剤で尿pHを6.0〜7.0程度に保つ尿アルカリ化を行う。
医学生医学生
高尿酸血症の病型には、排泄低下型のほかに産生過剰型もありましたよね。
ドクタードクター
現在は、産生過剰や腸管からの排泄低下で腎から出す尿酸量が増えるものをまとめて腎負荷型と呼び、排泄低下型、混合型と合わせて分類する。厳密な判定には蓄尿による尿中尿酸排泄量や尿酸クリアランスを使うけれど、随時尿のFEUAや尿中尿酸/クレアチニン比は簡便な目安になる。病型は治療薬を選ぶ参考にもなるんだ。
医学生医学生
FEの考え方は、尿酸以外にも応用できるんですね。
ドクタードクター
そう、同じ式がいろいろな場面で使える。FENaは急性腎障害の鑑別に使い、腎前性では尿細管が必死にNaを再吸収するので1%未満、急性尿細管壊死などの腎性では2%以上になることが多い。利尿薬使用中はFENaが上がってしまうので、尿素窒素排泄率FEUNを代わりに使うこともある。低K血症ではFEKを見て、腎外からの喪失か、利尿薬や原発性アルドステロン症のような腎性喪失かを考える。
医学生医学生
血中濃度の異常に対して、腎がきちんと反応しているかを見る指標ということですね。
ドクタードクター
まさにそれが本質だ。血中濃度が下がれば腎は再吸収を強めて排泄率を下げ、上がれば排泄を増やす。その本来の反応から外れていれば、腎からの不適切な喪失や貯留を疑う。計算問題として解くだけでなく、出てきた数字を病態と結びつけて読めるようになってほしい。

まとめ

排泄率(FE)は、糸球体で濾過された物質のうち最終的に尿中へ排泄される割合で、「(尿中の物質×血清クレアチニン)÷(血中の物質×尿中クレアチニン)×100」で求めます。クレアチニンクリアランスをGFRの代わりに用いることで尿量が約分され、随時尿と採血の同時測定だけで計算できるのが利点です。本問ではFEUA=34×1.0÷(8.0×80)×100=5.3125で5.3%となり、健常者のおおむね5〜10%程度と比べてやや低く、尿酸排泄低下型の高尿酸血症を示唆します。酸性尿では尿酸結石ができやすく、尿アルカリ化が予防に役立ちます。同じ考え方はFENaによる急性腎障害の鑑別やFEKによる低K血症の原因検索にも応用でき、腎が血中濃度の異常に適切に反応しているかを読み解く基本的な道具として身につけておく価値があります。

解答・解説

正解は5.3%です

考え方

排泄率(fractional excretion:FE)とは、糸球体で濾過された物質のうち、尿細管での再吸収・分泌を経て最終的に尿中へ出ていく割合を示す指標である。尿酸の排泄率はFEUA(fractional excretion of uric acid)と呼ばれる。

式の導き方

ある物質xの排泄率は「尿中に排泄された量」÷「糸球体で濾過された量」で表される。 ・尿中排泄量 = Ux × V(Ux:尿中濃度、V:単位時間あたりの尿量) ・濾過量 = Px × GFR(Px:血漿中濃度、GFR:糸球体濾過量) よって FEx = (Ux × V) ÷ (Px × GFR) × 100(%)となる。 クレアチニンは糸球体で濾過された後ほとんど再吸収も分泌もされないため、GFRはクレアチニンクリアランス(Ucr × V ÷ Pcr)で近似できる。これを代入すると尿量Vが約分され、 FEx(%)= (Ux × Pcr) ÷ (Px × Ucr) × 100 となる。この形であれば、蓄尿をしなくても随時尿と採血の同時測定だけで計算できる。

計算

尿中尿酸 UUA = 34 mg/dL、血清尿酸 PUA = 8.0 mg/dL 尿中クレアチニン Ucr = 80 mg/dL、血清クレアチニン Pcr = 1.0 mg/dL FEUA = (34 × 1.0) ÷ (8.0 × 80) × 100    = 34 ÷ 640 × 100    = 0.053125 × 100    = 5.3125(%) 小数点以下第2位を四捨五入して 5.3% が答えである(①=5、②=3)。

注意点

分子・分母の組み合わせを取り違えやすい。「調べたい物質は尿/血、クレアチニンは血/尿」とたすき掛けにすると覚えやすい。単位はいずれもmg/dLでそろっているので換算は不要である。

結果の解釈

FEUAは健常者でおおむね5〜10%程度であり、濾過された尿酸の大部分は近位尿細管で再吸収されていることがわかる。本例の5.3%はやや低めで、腎からの尿酸排泄が相対的に低下しているタイプの高尿酸血症(尿酸排泄低下型)を示唆する値である。また尿pH 5.5と酸性尿であり、尿酸が溶けにくく尿酸結石ができやすい状態にある。

排泄率(FE)の臨床的意義

排泄率は、ある物質の血中濃度の異常に対して腎臓が適切に反応しているかを判定するのに使う。血中濃度が低下すれば腎は再吸収を強めて排泄率が下がり、上昇すれば排泄を増やして排泄率が上がるのが本来の反応である。これに合わない場合は腎からの不適切な喪失・貯留を考える。 ・Na排泄率(FENa):急性腎障害の鑑別に用いる。腎前性(脱水・心不全などによる腎血流低下)では尿細管がNaを必死に再吸収するため1%未満、急性尿細管壊死など腎性では再吸収能が落ちて2%以上となることが多い。ただし利尿薬使用中はFENaが上昇するため、代わりに尿素窒素排泄率(FEUN、腎前性で35%未満が目安)を用いることがある。 ・K排泄率(FEK):低K血症の原因検索に用いる。FEKが低ければ摂取不足や嘔吐・下痢など腎外からの喪失、低K血症にもかかわらずFEKが相対的に高ければ、利尿薬や原発性アルドステロン症などによる腎性喪失を考える。

高尿酸血症の病型分類

高尿酸血症は血清尿酸値が7.0 mg/dLを超えるものと定義される。成因により以下に分けられ、治療薬選択の参考になる。 ・尿酸排泄低下型:腎からの尿酸排泄が低下している。日本人に最も多い。FEUAや尿酸クリアランスが低値となる。 ・腎負荷型(従来の尿酸産生過剰型を含む):尿酸の産生が多い、あるいは腸管からの排泄低下により腎から排泄される尿酸量が増えている。尿中尿酸排泄量が多い。 ・混合型:両者の要素をもつ。 病型の厳密な判定には蓄尿(例えば60分間)による尿中尿酸排泄量・尿酸クリアランスの測定が用いられるが、随時尿でのFEUAや尿中尿酸/クレアチニン比も簡便な目安となる。

尿pHと尿酸結石

尿酸は酸性尿で溶けにくく、尿pHが低いほど結石を生じやすい。尿酸排泄促進薬を用いる際や尿酸結石の予防には、クエン酸カリウム・クエン酸ナトリウム製剤で尿pHを6.0〜7.0程度に保つ(尿アルカリ化)。

POINT

・排泄率 FEx(%)= (尿中x × 血清Cr) ÷ (血清x × 尿中Cr) × 100 ・クレアチニンをGFRの代わりに使うことで尿量が約分され、随時尿で計算できる。 ・本問は 34×1.0 ÷ (8.0×80) × 100 = 5.3125 → 5.3%。 ・FEUAは健常者でおおむね5〜10%程度。低値なら尿酸排泄低下型を考える。 ・FENa 1%未満は腎前性急性腎障害を示唆する。 ・高尿酸血症の定義は血清尿酸値 7.0 mg/dL超。

※問題・正答は厚生労働省の公開資料をもとに掲載しています。