GFR-Wert (Glomeruläre Filtrationsrate) zu niedrige oder erhöhte Werte

Was bedeutet die glomeruläre Filtrationsrate?

Wenn der GFR-Wert zu niedrig oder zu hoch ausfällt, bedeutet das eine Störung der Nierenfunktion. Denn die glomeruläre Filtrationsrate GFR ist ein sehr empfindliches Maß, das bereits bei geringfügigen Veränderungen in der Filtrationsleistung der Nieren verändert erscheint.

Daher bestimmt man die GFR in der Klinik vor allem zur Verlaufskontrolle der diabetischen Nephropathie, einer chronischen Nierenschädigung infolge hohen Blutzuckers.

Was bedeutet GFR die glomeruläre Filtrationsrate?

Die glomeruläre Filtrationsrate GFR ist das Flüssigkeitsvolumen, das die Nieren pro Zeiteinheit filtrieren. Das entspricht der Menge des Primärharns. Zur Bestimmung der GFR gibt es eine Näherungsformel und eine aufwendigere, aber genauere Messung.

GFR-Wert zu niedrig oder GFR-Wert zu hoch: Schätzwert eGFR

Den ungefähren Wert der GFR berechnet man anhand einer Blutprobe aus dem Blutwert des Kreatinins im Blutplasma. Kreatinin ist das Abbauprodukt des Kreatins, das die Muskulatur für ihre Arbeit benötigt und das die Nieren normalerweise vollständig ausscheiden. Den Schätzwert bezeichnet man auch als eGFR, von englisch estimated.

• Normwert Kreatinin im Serum bei Frauen: 0,66 – 1,09 mg/dl (58 – 96 µmol/l)
• Normwert Kreatinin im Serum bei Männern: 0,81 – 1,44 mg/dl (72 – 127 µmol/l)

Die Leistungsfähigkeit der Niere sinkt mit dem Alter. Daher sinkt die glomeruläre Filtrationsrate. Für einen Mann von 70 kg mit einem Serumkreatinin von 1,3 mg/dl liegt die eGFR (nach Cockroft-Gault) daher

• mit zwanzig Jahren bei 89,7 ml/min,
• mit vierzig bei 74,8 ml/min,
• mit achtzig bei nur noch 44,9 ml/min.

Für die Berechnung der eGFR gibt es eine Reihe von Formeln, für die man auch spezielle Rechner im Internet findet:

• MDRD-(Modification of Diet in Renal Disease)-Formel (berücksichtigt Serumkreatinin, Alter, Geschlecht, Hautfarbe)
• Cockcroft-Gault-Formel (berücksichtigt Serumkreatinin, Alter, Gewicht, Geschlecht)
• CKD-EPI-Formel (berücksichtigt Serumkreatinin, Alter, Geschlecht, Hautfarbe)
• Counahan-Barratt-Formel (speziell für Kinder).

GFR-Wert zu niedrig oder GFR-Wert zu hoch: Kreatinin-Clearance

Genauer ist die Berechnung der GFR als Kreatinin-Clearance. Die Clearance bezeichnet das Volumen Blutplasma, das pro Zeiteinheit von einer Substanz, in diesem Falle Kreatinin befreit wird.

Das bedeutet, dass man für die Bestimmung nicht nur den Blutwert des Kreatinins benötigt, sondern auch den entsprechenden Urinwert. Hierfür muss der Patient 24 h-Sammelurin abgeben, in dem die Kreatininmenge bestimmt wird.

Danach berechnet sich die Kreatinin-Clearance als Kreatinin im Urin x Urinvolumen/Kreatinin im Serum Dieser Wert wird ebenfalls in Milliliter pro Minute (ml/min) angegeben und kann zusätzlich auf die Körperoberfläche normiert werden – daher findet man oft die Angabe Milliliter pro Minute und 1,73 m².

GFR-Wert zu niedrig – zeigt den Grad einer Nierenschädigung

Meistens ist der GFR-Wert zu niedrig, wenn die Nieren funktionell eingeschränkt sind. Die amerikanische Kidney Disease Outcomes Quality Initiative (KDOQI) der National Kidney Foundation hat nach der GFR, genauer Kreatinin-Clearance fünf Stadien der Nierenschädigung definiert. Sie reichen von Stadium 1 mit einer normalen oder leicht erhöhten GFR, aber Nachweis von Eiweiß im Urin bis Stadium 5 mit komplettem Nierenversagen, das nur durch eine Dialyse kompensiert werden kann.

Stadium	Beschreibung	GFR [ml/(min*1,73 m²)]
1	GFR-Wert zu hoch oder normal	≥ 90
2	leichter Nierenschaden – geringfügig GFR-Wert zu niedrig	60 – 89
3	mäßiger Nierenschaden – mäßig GFR-Wert zu niedrig	30 – 59
4	schwerer Nierenschaden – stark GFR-Wert zu niedrig	15 – 29
5	Nierenversagen	< 15 (oder Dialyse)

 

GFR-Werte und die Funktionen der Nieren

Die Nieren haben fünf Hauptaufgaben zu erfüllen:

1. Exkretion – Stoffwechselendprodukte wie Harnstoff oder Kreatinin aus dem Körper auszuleiten,
2. Konservierung – wichtige Blutbestandteile zurückzuhalten oder aus dem Primärharn zurückzugewinnen,
3. Regulation des Wasser- und Elektrolythaushaltes über die Abgabe von Wasser und darin gelöster Ionen,
4. Regulation des Säure-Basen-Haushaltes durch Ausscheidung von Säuren, Basen oder Puffersubstanzen,
5. Endokrine Funktionen, das heißt des Hormonhaushaltes: die Nieren synthetisieren Hormone, bauen andere ab und sind selbst Zielorgan von Hormonen.

Der GFR-Wert spiegelt vor allem die Erfüllung der ersten vier dieser Hauptaufgaben wider. Daher bedeutet eine Niereninsuffizienz, dass diese Funktionen nur noch unzureichend erfüllt werden. Bei Nierenversagen führt das zu lebensbedrohlichen Zuständen, da alle Körperzellen zusehends vergiftet werden (Urinvergiftung, Urämie). Dann ist der GFR-Wert nicht zu hoch, sondern zu niedrig.

GFR-Wert zu hoch oder GFR-Wert zu niedrig: Wie arbeiten die Nieren?

Um zu verstehen, wie der GFR-Wert zu hoch oder zu niedrig ausfallen kann, muss man die Grundzüge der Nierenfunktion kennen. Das gesamte Blut des Körpers durchläuft die Nieren und wird in den Nierenkörperchen (Glomeruli) der Nierenrinde filtriert.

Diese bestehen jeweils aus einem Kapillarknäuel, das in eine kapselartige Struktur, die Bowman’sche Kapsel eingebettet ist, die in die Nierenkanälchen (Nierentubuli) einmündet. Zusammen mit der sogenannten Henle-Schleife dieser Tubuli bilden diese Strukturen ingesamt eine einzelne Funktionseinheit, das Nephron. In den Nierenkörperchen trennt nur eine dünne Membran das Kapillarblut vom Inneren der Bowman’schen Kapsel.

Durch den Blutdruck werden kleine Moleküle wie Wasser und Ionen durch diese Membran hindurchgepresst, wohin Zellen und große Moleküle wie Eiweiße im Blut zurückbleiben. Eine solche selektive Filtration bezeichnet man als Ultrafiltration, das Ultrafiltrat als Primärharn.

Aus diesem gewinnt die Niere in den Kanälchen gezielt und unter Energieverbrauch bestimmte Komponenten zurück. Dazu gehört vor allem das Wasser, aber auch beispielsweise Ionen wie Natrium, Kalium und Chlorid, deren Haushalt durch diese Rückresorption geregelt werden. Abfallsubstanzen wie Harnstoff gelangen hingegen ungehindert in die Blase.

GFR-Werte und die Dimensionen der glomerulären Filtrationsrate

Der Maßstab, in dem das geschieht, hat unglaubliche Ausmaße: Am Tag läuft das gesamte Körperblut (etwa fünf Liter) 360 mal durch die Nieren (entsprechend 1.800 Litern pro Tag).

Die gesamte Filtrationsfläche der Blutkapillaren in den Nierenkörperchen beläuft sich nach Berechnungen auf 3.000 Quadratzentimeter – bei einem gesamten Nierengewicht von nicht einmal 300 Gramm! Heraus kommen dabei als Ultrafiltrat gut 180 Liter Primärharn. Als Endharn ausgeschieden werden davon nur eineinhalb bis zwei Liter pro Tag, mit jeweils 200 – 400 Millilitern pro Blasenentleerung.

 

Autor: Anna Nilsson

Der GFR-Wert in der Nierendiagnostik

Der GFR-Wert bildet die Grundlage der Nierendiagnostik. Er trifft Aussagen über die Funktionen und Störungen von Nieren und Harnwegen. Die Abkürzung GFR steht für die Glomeruläre Filtrationsrate. Dabei handelt es sich um den Wert, der die Fähigkeit der Nieren zur Filtration angibt. Kleine Gefäße, die sogenannten Glomeruli, übernehmen die Filterfunktion auf zellulärer Ebene in der Niere.

Im Gegensatz zu anderen nephrologischen Diagnoseverfahren verändert sich der Wert bereits bei geringen Funktionsstörungen. Die Funktionsfähigkeit der Nieren lässt auf angeborene und erworbene Erkrankungen verschiedener Art schließen. Vorwiegend bei Personen mit einer Nierenschwäche bestimmen die Ärzte den Blutwert GFR.

Dabei bezeichnet die glomeruläre Filtrationsrate das gesamte Volumen des Primärharns. Letzteren filtern sämtliche Glomeruli in beiden Nieren. Bei Menschen mit einem normalen Blutdruckwert liegt die durchschnittliche Rate bei 120 Milliliter in einer Minute. Abhängig von dem Alter der Patienten sinkt oder erhöht sich die gemessene Zeitspanne.

Wie bestimmen Mediziner den Wert?

Um den Wert zu bestimmen, sammelt der Patient den gesamten Harn beider Nieren über einen festen Zeitraum. Regelmäßig beträgt dieser 24 Stunden. Der GFR-Wert gibt die Menge des Harns an, der innerhalb des Zeitraums die Nieren durchläuft und eine Filterung erhält. Die Faustformel sieht pro Tag für einen durchschnittlichen Menschen eine Menge von 170 Litern als Normwert an. Die Menge verändert sich mit zunehmendem Alter und bei Nierenerkrankungen.

Das Verfahren des Ermittelns heißt Kreatinin-Clearance. Im gesammelten Urin bestimmen die Mediziner die Kreatinin-Konzentration. Weiterhin bestimmen sie die Konzentration des Plasmas in einer Blutprobe. Die beiden Werte entsprechen einander.

Mit der Zeit entwickelten sich verschiedene Näherungsansätze, um den GFR-Wert näher zu bestimmen. Forscher verwenden Korrektor-Werte, wie die Körperoberfläche oder die Hautfarbe. Fehler bei der Ermittlung des Wertes kommen durch Vorerkrankungen oder das altersbedingte, natürliche Schwanken vor. Diesen Fehlern beugen Laboranten mit Mittelwerten vor.

Welche Werte sind bei dem Blutwert GFR normal?

GFR als Blutwert erhält für die Abschätzung der Nierenfunktion eine wesentliche Relevanz. Innerhalb einer Minute filtern die Nieren bei einem gesunden Erwachsenen 120 Milliliter Primärharn. Auf einen ganzen Tag gerechnet entspricht das 170 Liter der Flüssigkeit.

Um eine durchschnittliche glomeruläre Filtrationsrate zu erreichen, spielt ein geregelter Blutdruck eine wichtige Rolle. Vorwiegend bei einer Hypertonie kommt es zu einer Fehlfunktion der Nieren. Dadurch verändert sich der Blutwert GFR. Des Weiteren sinkt die Filtrationsrate physiologisch zu einem zunehmenden Lebensalter. Bei einer Erkrankung der Nieren bemerken die Ärzte eine pathologische Absenkung des GFR-Blutwerts. Um den relevanten Wert zu bestimmen, ermitteln die Mediziner die Kreatinin-Clearance. Dadurch entsteht eine näherungsweise Erstellung der glomerulären Filtrationsrate.

Die Bedeutung der Werte

Das Bestimmen des Wertes gehört zu den grundsätzlichen Nierenuntersuchungen. Zu Beginn einer Nierenerkrankung tritt regelmäßig eine kurzfristige Erhöhung des Wertes von über 120 Milliliter pro Minute auf.

Der GFR-Wert bezeichnet das Stadium, in dem die Niere mehr als die gewöhnliche Menge versucht, auszuscheiden. Bei Diabetikern tritt dieses Symptom zu Beginn der Erkrankung ebenfalls auf. Im späteren Stadium beeinflusst ein höheres Eiweiß-Ausscheiden den Wert.

Bei niedrigen GFR-Werten schreitet die Nierenerkrankung fort. Ein Nachlass um zehn Milliliter pro Minute ist die Regel. Mediziner versuchen, das Risiko der weiteren Verschlechterung zu minimieren und die Krankheit selbst zu behandeln. Mittelstark negativ abweichende Ergebnisse indizieren Blutbilder mit Augenmerk auf Anämien verschiedener Art. Bei GFR-Werten unter 29 Milliliter pro Sekunde veranlassen Ärzte eine Dialyse. Beim Totalversagen, der sogenannten Urämie, liegt der Wert unter 15 Milliliter pro Sekunde. In diesem Fall substituieren Medikamente respektive Maschinen die gesamte Filtration der Niere.

Gegenmaßnahmen und weitere Verwendungsmöglichkeiten des Wertes

Um ein Fortschreiten des Verschlechterns des Wertes zu verhindern, senken Ärzte den Blutdruck des Patienten medikamentös. Auf diese Weise gelangen das Blut und der Harn langsamer in die Niere.

Die verschiedenen Stadien der Niereninsuffizienz bestimmen sich zu Beginn ausschließlich über den GFR. Erst in fortgeschrittenen Stadien lassen sich Wertveränderungen in anderen Bereichen feststellen. Der GFR-Wert trägt zur Gesamtdiagnostik bei und lässt das Bestimmen des genauen Stadiums einer Insuffizienz oder anderer Erkrankungen zu.

Anhand des Wertes treffen Ärzte weitere Untersuchungen, um genaue Ursachen sowie Nebenfolgen festzustellen. Trotz der genauen Diagnostik beachten Ärzte natürliche Umstände, die den Wert verändern. Dazu zählen insbesondere Schwangerschaften. Daneben verändert sich der Wert in einer aufrechten Körperhaltung und mit einem niedrigen Blutdruck. Bei aufrechter Haltung steigt das Filtrationsvermögen. Der niedrige Blutdruck verlangsamt den Fluss der Körperflüssigkeiten, wie Blut und Harn.

Der GFR ist ein maßgeblicher Teil der Nephrologie. Mediziner ziehen ihn sowohl zur Diagnostik als auch zur Kontrolle während therapeutischer Maßnahmen heran.

Bei dem Blutwert GFR handelt es sich um die glomeruläre Filtrationsrate, die in der Medizin eine wichtige Bedeutung erhält. Hierbei stellt die Rate ein spezielles Volumen an Glomeruli, den Gefäßknäueln innerhalb des Nierengewebes, dar. Dabei bestimmt die glomeruläre Filtration das Verhältnis des filtrierten Volumens zu einer ausgewählten Zeiteinheit. Vorwiegend nutzen die Forscher die Einheit Milliliter pro Minute.

Der glomeruläre Filter spielt eine Rolle

Inulin zählt ebenfalls zu den Stoffen, die sich für das Bestimmen des GFR-Blutwerts eignen. Dabei benötigen die Experten Plasma-Inulin-Konzentration sowie eine bestimmte Menge an ausgeschiedenem Urin. Vorrangig besteht bei der glomerulären Filtrationsrate eine Abhängigkeit von:

• dem effektiven Filtrationsdruck,
• der Gesamtfläche
• und der Leitfähigkeit des glomerulären Filters.

Im Gegensatz zu anderen Blutwerten existiert bei der Filtrationsrate kein fester Wert. Stattdessen verändert sich die durchschnittlich gemessene Zeitspanne mehrmals an einem Tag. Innerhalb von 24 Stunden schwankt der GFR Blutwert um bis zu einem Drittel. Die höchste glomeruläre Filtrationsrate besitzen Männer und Frauen, die sich in ihrem 20. Lebensjahr befinden. Bereits ab einem Alter von 35 Jahren sinkt der Wert deutlich ab. Um einen erhöhten Retentionswert zu erstellen, sinkt die GFR um mindestens die Hälfte.

Unterschiedliche Körpergrößen sowie das Gewicht nehmen Einfluss auf die Filtrationsrate des Primärharns. Jedoch deutet ein dauerhaft niedriger GFR-Blutwert auf eine Niereninsuffizienz hin. Um die glomeruläre Filtrationsrate zu berechnen, entwickelte ein Forscherteam im Jahr 1989 die MDRD-Studie. Auf der Grundlage dieser „Modification of Diet in Renal Disease Study“ entstand die wichtige MDRD-Formel.

Die Filtrationsrate diagnostiziert die Nierenfunktion

Eine wichtige Bedeutung erlangt die glomeruläre Filtrationsrate bei der Klassifizierung der Nierenfunktion. Laut der Kidney Disease Outcomes Quality Initiative, kurz KDOQI, ergeben sich dabei fünf unterschiedliche Stadien.

Diese Stufen geben den Grad einer Nierenschädigung an. Bei dem ersten und dem zweiten Stadium besteht ausschließlich ein geringfügiger Funktionsverlust des Organs. Die mittlere Stufe bezeichnet einen mittelgradigen Funktionsverlust, während Stadium Vier eine schwere Komplikation diagnostiziert. Weisen die Untersuchten das fünfte Stadium auf, leiden sie unter einem Nierenversagen.

Quellen, Links und weiterführende Literatur

GFR Berechnung: www.aerzteblatt.de/archiv/181215/Glomerulaere-Filtrationsrate-Fallstricke-der-Berechnung

1. Robert F. Schmidt, Gerhard Thews, Florian Lang: Physiologie des Menschen. Stuttgart 2000: Springer-Verlag. ISBN-10: 3540667334.
2. Rainer Klinge, Stefan Silbernagel: Lehrbuch der Physiologie. Stuttgart 2005: Thieme-Verlag. ISBN-10: 3137960045.
3. icole Schaenzler,‎ Wilfried P. Bieger: Laborwerte: Alles über Normbereiche, Befunde und Co. 6. Auflage. München 2019: Gräfe & Unzer-Verlag.
4. KDOQI Clinical Practice Guidelines for Chronic Kidney Disease: Evaluation, Classification, and Stratification: Guideline 1: Definition and stages of chronic kidney disease. 
5. Coresh J, Astor BC, Greene T, Eknoyan G, Levey AS: Prevalence of chronic kidney disease and decreased kidney function in the adult US population: Third National Health and Nutrition Examination Survey. Am J Kidney Dis. 2003 Jan;41(1):1-12.
6. National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Disease (NIDDK): Glomerular Filtration Rate (GFR) Calculators (GFR-Rechner für Kinder und für Erwachsene). 
7. Roche Deutschland: eGFR Kalkulatoren.