физиологија

Гломеруларна филтрација

Које силе утичу на гломеруларну филтрацију?

Само мали део, око 1/5 (20%) крви која улази у бубрежни гломерули пролази кроз процес филтрације; преостале 4/5 досежу перитубуларни капиларни систем кроз еферентну артериолу. Ако се цијела крв која улази у гломерулус филтрира, у еферентној артериоли ћемо наћи дехидрирану скупину протеина плазме и крвних станица, која више не може побјећи из бубрега.

Када је потребно, бубрег има способност да мења проценат запремине плазме филтриран кроз бубрежне гломеруле; овај капацитет се изражава термином фракција филтрације и зависи од ове формуле:

Филтрациона фракција (ФФ) = брзина гломеруларне филтрације (ВФГ) / фракција реналног плазма (ФПР)

У филтрационим процесима, поред анатомских структура анализираних у претходном поглављу, појављују се и веома важне силе: неке се супротстављају том процесу, друге фаворизују, да их видимо детаљно.

  • Хидростатички притисак крви који тече кроз гломеруларне капиларе погодује филтрацији, тако цурење течности из фенестрираног ендотела ка Бовмановој капсули; овај притисак зависи од убрзања гравитације наметнуте крви од стране срца и васкуларне проходности, тако да што је већи артеријски притисак и већи је потисак крви на зидовима капилара, дакле при хидростатичком притиску. Капиларни хидростатски притисак (Пц) је око 55 ммХг.
  • Колоидно-осмотски притисак (или једноставно онкотски) повезан је са присуством протеина плазме у крви; ова сила се супротставља претходној, подсјећајући текућину на унутрашњост капилара, другим ријечима, она се супротставља филтрацији. Како се концентрација протеина у крви повећава, повећава се онкотски притисак и опструкција филтрације; обрнуто, у крви сиромашној протеинима онкотски притисак је низак, а филтрација већа. Колоидно-осмотски притисак крви који тече у гломеруларним капиларама (πп) је око 30 ммХг
  • Хидростатски притисак филтрата који се акумулира у Бовмановој капсули такође се противи филтрацији. Течност која се филтрира из капилара мора уствари да се супротстави притиску који је већ присутан у капсули, која тежи да га гурне уназад.

    Хидростатички притисак (Пб) који се врши помоћу течности акумулиране у Бовмановој капсули износи око 15 ммХг.

Додавање управо описаних сила показује да је филтрирању погодан нето ултрафилтрациони притисак (Пф) једнак 10 ммХг.

Запремина филтриране течности у јединици времена назива се брзина гломеруларне филтрације (ВФГ). Као што се и очекивало, просечна вредност ВФГ је 120-125 мл / мин, што је једнако око 180 литара на дан.

Брзина филтрирања зависи од:

  • Нето ултрафилтрациони притисак (Пф): резултат је равнотеже између хидростатских и колоидно-осмотских сила које дјелују кроз филтрационе баријере.

али и из друге варијабле, назване

  • Коефицијент ултрафилтрације (Кф = пермеабилност к филтрациона површина), у бубрезима 400 пута већим од осталих васкуларних округа; зависи од две компоненте: површине за филтрирање или површине капилара доступних за филтрацију, и пропусности интерфејса који раздваја капиларе од Бовман капсуле

Да би се поправили концепти изражени у овом поглављу, можемо рећи да смањење брзине гломеруларне филтрације може зависити од:

  • смањење броја функционалних гломеруларних капилара
  • смањење пропусности гломеруларних капилара, на пример због инфективних процеса који подривају њихову структуру
  • повећање течности садржане у Бовмановој капсули, на пример због присуства уринарних опструкција
  • повећање колоидно-осмотског крвног притиска
  • смањење хидростатског притиска крви који тече кроз гломеруларне капиларе

Међу онима који су наведени, у циљу регулисања брзине гломеруларне филтрације, фактори који су највише подложни варијацијама, стога подвргнути физиолошкој контроли, су колоидно-осмотски притисак и изнад свега крвни притисак у гломеруларним капиларама.

Колоидно-осмотски притисак и гломеруларна филтрација

Раније смо нагласили да је колоидно-осмотски притисак унутар гломеруларних капилара приближно 30 ммХг. У стварности ова вредност није константна у свим деловима гломерула, већ се повећава како се креће од суседних сегмената до аферентних артериола (почетак капилара, 28 ммХг) до оних које се прикупљају у еферентној артериоли (крај капиларе, 32 ммХг). Феномен се лако може објаснити на основу прогресивне концентрације протеина плазме у гломеруларној крви, што је резултат његовог лишавања течности и растворених материја филтрираних у претходним трактима гломерула. Из тог разлога, како се повећава брзина филтрације (ВФГ), онкотски притисак гломеруларне крви прогресивно расте (без већих количина течности и растворених материја).

Поред ВФГ, пораст онкотичног притиска такође зависи од тога колико крви доспије до гломеруларних капилара (фракција бубрежног плазма): ако се мало достигне колоидно-осмотски притисак се повећава у већој мери, и обрнуто.

Колоидно-осмотски притисак је стога под утицајем фракције филтрације:

  • Филтрациона фракција (ФФ) = брзина гломеруларне филтрације (ВФГ) / фракција реналног плазма (ФПР)

Повећање фракције филтрације повећава брзину повећања колоидно-осмотског притиска дуж гломеруларних капилара, док смањење има супротан ефекат. Како је предвиђено и како је потврђено формулом, да би се фракција филтрације повећала, потребно је повећање брзине филтрације и / или смањење фракције реналног протока плазме.

У нормалним условима, бубрежни проток крви (ФЕР) износи око 1200 мл / мин (око 21% срчаног волумена).

На колоидно-осмотски притисак такође утиче

  • Концентрација протеина у плазми (која се повећава у случају дехидрације и смањује у случају потхрањености или проблема са јетром)

У крви има много више протеина плазме који стижу до гломерула и већи је колоидно-осмотски притисак у свим сегментима гломеруларних капилара.

Артеријски притисак и гломеруларна филтрација

Видели смо како се хидростатски притисак, тј. Сила којом се крв гура према зидовима гломеруларних капилара, повећава како се артеријски притисак повећава. Ово указује да када се повећају вредности артеријског притиска, повећава се и брзина филтрације.

У стварности, бубрег је опремљен ефикасним механизмима компензације, који могу одржати константну брзину филтрације у широком распону вриједности крвног притиска. У одсуству ове саморегулације, релативно мали пораст артеријског притиска (од 100 до 125 ммХг), довео би до пораста од око 25% у ВФГ (од 180 до 225 л / д); са неизмењеном ресорпцијом (178, 5 л / д) излучивање урина би ишло од 1, 5 л / дан до 46, 5 л / д, са потпуним смањењем волумена крви. Срећом, то се не догађа.

Као што је приказано на графикону, ако средњи артеријски притисак остане унутар вриједности између 80 и 180 ммХг, брзина гломеруларне филтрације се не мијења. Овај важан резултат се добија прво подешавањем фракције бубрежног плазма (ФПР), чиме се коригује количина крви која пролази кроз бубрежне артериоле.

  • Ако се резистенција реналне артериоле повећа (артериоле постану уже и прође мање крви), смањује се гломеруларни проток крви
  • Ако се резистенција реналне артериоле смањи (артериоле се шире да би могло да прође више крви), гломеруларни проток крви се повећава

Ефекат артериоларне резистенције на брзину гломеруларне филтрације зависи од тога где се ова отпорност развија, посебно ако дилатација или сужавање лумена судова утиче на аферентне или еферентне артериоле.

  • Ако се отпорност бубрежних артериола аферентних на гломерулус повећа, мање крви тече низводно од опструкције, стога се смањује гломеруларни хидростатски притисак и брзина филтрације се смањује
  • Ако се резистенција еферентних бубрежних артериола на гломерулус смањи, узводно од опструкције повећава се хидростатски притисак и са њим се повећава и брзина гломеруларне филтрације (као да делимично затвара гумену тубу прстом, примећује се да узводно од опструкција зидова цеви набубри због повећања хидростатског притиска воде, који гура течност у зидове цеви).

Сумирање концепта формулама

Афферент артериолес ресистанцеЕфективна отпорност на артериоле
→ Р → анд Пц и Г ВФГ () ФЕР)→ Р → анд Пц и Г ВФГ () ФЕР)
→ Р → анд Пц и Г ВФГ () ФЕР)↓ Р → анд Пц и Г ВФГ (ЕР ФЕР)

Р = отпорност на артериоле - Пц = капиларни хидростатски притисак -

ВФГ = брзина гломеруларне филтрације - ФЕР = проток крви у бубрегу

Да закључимо, наглашавамо да је повећање ВФГ због повећане резистенције еферентних артериола валидно само када је ово повећање отпорности скромно. Ако упоредимо еферентну артеријску резистенцију са славином, напомињемо да док искључујемо славину - повећавајући отпор протока - повећава се брзина гломеруларне филтрације. У одређеном тренутку, настављајући да искључује славину, ВФГ постиже максимум и полако почиње да се смањује; ово је последица повећања колоидно-осмотског притиска гломеруларне крви.