Клубочковая фильтрация

Какие силы влияют на клубочковую фильтрацию?

Только небольшая часть, около 1/5 (20%) крови, попадающей в почечные клубочки, подвергается процессу фильтрации; оставшиеся 4/5 достигают перитубулярной капиллярной системы через эфферентную артериолу.Если вся кровь, поступающая в клубочки, была отфильтрована, в эфферентной артериоле мы обнаружим обезвоженную массу белков плазмы и клеток крови, которые больше не могут выходить из почки. .

При необходимости почка может изменять процент объема плазмы, фильтруемой через почечные клубочки; эта производительность выражается термином «фракция фильтрации» и зависит от формулы:

Фракция фильтрации (FF) = скорость клубочковой фильтрации (GFR) / фракция почечного плазменного потока (FPR)

В процессах фильтрации, помимо анатомических структур, проанализированных в предыдущей главе, также действуют очень важные силы: одни противятся этому процессу, другие - за него, давайте рассмотрим их подробно.

• Гидростатическое давление крови, текущей в капиллярах клубочков, способствует фильтрации, следовательно, утечке жидкости из фенестрированного эндотелия по направлению к капсуле Боумена; это давление зависит от ускорения силы тяжести, прикладываемого сердцем к крови, и от проходимости сосудов. Чем выше артериальное давление, тем сильнее давление крови на стенки капилляров, следовательно, при гидростатическом давлении. Капиллярное гидростатическое давление (Pc) составляет примерно 55 мм рт.
• Коллоидно-осмотическое (или просто онкотическое) давление связано с наличием в крови белков плазмы; эта сила противостоит предыдущей, втягивая жидкость внутрь капилляров, другими словами, она препятствует фильтрации.Когда концентрация белка в крови увеличивается, онкотическое давление увеличивается и препятствует фильтрации; наоборот, в бедной крови в белках онкотическое давление низкое, а фильтрация выше.Коллоидно-осмотическое давление крови, текущей в клубочковых капиллярах (πp), составляет около 30 мм рт.
• Гидростатическое давление фильтрата, накопленного в капсуле Боумена, также препятствует фильтрации. Жидкость, которая фильтруется из капилляров, должна фактически противодействовать давлению той жидкости, которая уже присутствует в капсуле, которая имеет тенденцию выталкивать ее обратно.
  Гидростатическое давление (Pb), оказываемое жидкостью, накопленной в капсуле Боумена, составляет около 15 мм рт.

При добавлении сил, описанных выше, выясняется, что фильтрации способствует чистое давление ультрафильтрации (Pf), равное 10 мм рт.

 

 

Объем фильтруемой жидкости в единицу времени называется скоростью клубочковой фильтрации (СКФ). Как и ожидалось, среднее значение СКФ составляет 120-125 мл / мин, что равно примерно 180 литрам в день.

Скорость фильтрации зависит от:

• Чистое давление ультрафильтрации (Pf): результат баланса между гидростатическими и коллоидно-осмотическими силами, действующими через фильтрующие барьеры.

но также из второй переменной, называемой

• Коэффициент ультрафильтрации (Kf = проницаемость x фильтрующая поверхность) в почках в 400 раз выше, чем в других сосудистых отделах; зависит от двух компонентов: фильтрующей поверхности, то есть площади поверхности капилляров, доступных для фильтрации, и проницаемости границы раздела, отделяющего капилляры от капсулы Боумена.

Чтобы закрепить концепции, изложенные в этой главе, мы можем заявить, что снижение скорости клубочковой фильтрации может зависеть от:

• уменьшение количества функционирующих капилляров клубочков
• снижение проницаемости функционирующих капилляров клубочков, например, из-за инфекционных процессов, нарушающих их структуру
• увеличение количества жидкости, содержащейся в капсуле Боумена, например, из-за наличия непроходимости мочевыводящих путей
• повышение коллоидно-осмотического артериального давления
• снижение гидростатического давления крови, поступающей в капилляры клубочков

Среди перечисленных для регулирования скорости клубочковой фильтрации факторами, наиболее подверженными изменениям, поэтому подлежащими физиологическому контролю, являются коллоидно-осмотическое давление и, прежде всего, артериальное давление в капиллярах клубочков.

Коллоидно-осмотическое давление и клубочковая фильтрация

Ранее мы подчеркивали, что коллоидно-осмотическое давление внутри капилляров клубочков равно примерно 30 мм рт. начало капилляров, 28 мм рт. ст.) до тех, которые собираются в эфферентной артериоле (конец капилляров, 32 мм рт. лишение жидкостей и растворенных веществ, отфильтрованных в предыдущих путях клубочков. По этой причине, по мере увеличения скорости фильтрации (GFG) онкотическое давление клубочковой крови прогрессивно возрастает (лишается большего количества жидкостей и растворенных веществ).

Помимо СКФ, повышение онкотического давления зависит еще и от того, сколько крови достигает капилляров клубочков (доля почечного плазменного потока): если оно мало, коллоидно-осмотическое давление возрастает в большей степени, и наоборот.

Следовательно, на коллоидно-осмотическое давление влияет фракция фильтрации:

• Фракция фильтрации (FF) = скорость клубочковой фильтрации (GFR) / фракция почечного плазменного потока (FPR)

Увеличение фильтрующей фракции увеличивает скорость увеличения коллоидно-осмотического давления вдоль клубочковых капилляров, в то время как уменьшение имеет противоположный эффект. Как и предполагалось и подтверждено формулой, для увеличения фильтрующей фракции необходимо увеличение в скорости фильтрации и / или снижении доли почечного плазмотока.

В нормальных условиях почечный кровоток (FER) составляет примерно 1200 мл / мин (примерно 21% сердечного выброса).

На коллоидно-осмотическое давление также влияют:

• Концентрация белков плазмы (повышается при обезвоживании и снижается при недоедании или проблемах с печенью)

Чем больше белков плазмы крови поступает в клубочки, тем выше коллоидно-осмотическое давление во всех сегментах капилляров клубочков.

Артериальное давление и клубочковая фильтрация

Мы видели, как гидростатическое давление, то есть сила, с которой кровь прижимается к стенкам клубочковых капилляров, увеличивается по мере увеличения артериального давления.

На самом деле почка оснащена эффективными механизмами компенсации, способными поддерживать постоянную скорость фильтрации в широком диапазоне значений артериального давления. В отсутствие этой саморегуляции относительно небольшое повышение артериального давления (от 100 до 125 мм рт.ст.) привело бы к увеличению СКФ примерно на 25% (со 180 до 225 л / день); при неизменной реабсорбции (178,5 л / день) экскреция мочи увеличилась бы с 1,5 до 46,5 л / день, при полном истощении объема крови. К счастью, этого не происходит.

Как показано на графике, если среднее артериальное давление остается в пределах от 80 до 180 мм рт. Ст., Скорость клубочковой фильтрации не изменяется. Этот важный результат достигается сначала путем регулирования доли почечного плазменного потока (FPR), а затем путем корректировки количества крови, проходящей через почечные артериолы.

• Если сопротивление почечных артериол увеличивается (артериолы сжимаются, пропуская меньше крови), кровоток в клубочках уменьшается.
• Если сопротивление почечных артериол снижается (артериолы расширяются, позволяя проходить большему количеству крови), кровоток в клубочках увеличивается.

Влияние сопротивления артериол на скорость клубочковой фильтрации зависит от того, где это сопротивление развивается, в частности, влияет ли расширение или сужение просвета сосуда на афферентные или эфферентные артериолы.

• Если сопротивление почечных артериол, афферентных к клубочку, увеличивается, меньше крови течет вниз по течению от обструкции, поэтому гидростатическое давление клубочков снижается и скорость фильтрации снижается.
• Если сопротивление эфферентных почечных артериол по отношению к клубочку уменьшается, перед обструкцией гидростатическое давление увеличивается, а вместе с ним увеличивается и скорость клубочковой фильтрации (это похоже на частичную закупорку резиновой трубки пальцем, наблюдается, что перед закупоркой «закупорка стенок трубки набухает из-за увеличения гидростатического давления воды, которая толкает жидкость к стенкам трубки).

Обобщая концепцию формулами

 

Сопротивление афферентных артериол Эфферентное сопротивление артериолы ↓ R → ↑ Pc и ↑ VFG (↑ FER) ↑ R → ↑ Pc и ↑ VFG (↓ FER) ↑ R → ↓ Pc и ↓ VFG (↓ FER) ↓ R → ↓ Pc и ↓ VFG (↑ FER)

R = сопротивление артериолы - Pc = капиллярное гидростатическое давление -

СКФ = скорость клубочковой фильтрации - FER = почечный кровоток

 

В заключение, мы подчеркиваем, что увеличение СКФ из-за увеличения сопротивления эфферентных артериол действительно только тогда, когда это увеличение сопротивления является умеренным. Если мы сравним эфферентное артериолярное сопротивление с ответвлением, мы заметим, что, когда мы закрываем кран - увеличение сопротивления потоку - скорость клубочковой фильтрации увеличивается. В определенный момент, продолжая закрывать кран, СКФ достигает максимального пика и медленно начинает снижаться; это следствие повышения коллоидно-осмотического давления клубочковая кровь.

Другие статьи на тему «Клубочковая фильтрация - скорость фильтрации»

1. Почечный клубок
2. Почки почки
3. Реабсорбция почек и глюкозы
4. Почечный и солевой и водный баланс
5. Нефрон
6. Регулирование сопротивления клубочковых артерий