Glomerulaarfiltratsioon

Millised jõud mõjutavad glomerulaarfiltratsiooni?

Ainult väike osa, umbes 1/5 (20%) neerude glomerulite sisenevast verest läbib filtreerimisprotsessi; ülejäänud 4/5 jõuavad eferentse arteriooli kaudu peritubulaarsesse kapillaarsüsteemi. Kui kogu glomerulusesse sisenev veri filtreeritakse, leiame efferensest arterioolist dehüdreeritud plasmavalkude ja vererakkude massi, mis ei suutnud enam neerust välja pääseda .

Vajadusel on neerul võimalik muuta neeru glomerulite kaudu filtreeritud plasma mahu protsenti; seda võimsust väljendatakse mõistega filtreerimisfraktsioon ja see sõltub sellest valemist:

Filtratsioonifraktsioon (FF) = glomerulaarfiltratsiooni kiirus (GFR) / neeruplasma voolu fraktsioon (FPR)

Filtreerimisprotsessides tulevad lisaks eelmises peatükis analüüsitud anatoomilistele struktuuridele mängu ka väga olulised jõud: ühed on sellele protsessile vastu, teised soosivad seda, vaatame neid üksikasjalikult.

Glomerulaarkapillaarides voolava vere hüdrostaatiline rõhk soosib filtreerimist, mistõttu vedeliku väljavool fenestreeritud endoteelist Bowmani kapsli poole; see rõhk sõltub südame poolt verele rakendatud raskusjõu kiirenemisest ja veresoonte läbilaskvusest, mida kõrgem on arteriaalne rõhk, seda suurem on vere jõud kapillaaride seintele, seega hüdrostaatilise rõhu korral. Kapillaarhüdrostaatiline rõhk (Pc) on ligikaudu 55 mmHg.
Kolloid-osmootne (või lihtsalt onkootiline) rõhk on seotud plasmavalkude esinemisega veres; see jõud vastandub eelmisele, tõmmates vedeliku kapillaaride sisekülje poole, teisisõnu on see filtreerimise vastu. Kui vere valgu kontsentratsioon suureneb, suureneb onkootiline rõhk ja takistatakse filtreerimist; vastupidi, verevaesuses valkudes on onkootiline rõhk madal ja filtreerimine kõrgem. Glomerulaarkapillaarides voolava vere kolloid-osmootne rõhk (πp) on umbes 30 mmHg
Bowmani kapslisse kogunenud filtraadi hüdrostaatiline rõhk on samuti filtreerimise vastu. Kapillaaridest filtreeriv vedelik peab tegelikult vastu seisma kapslis juba esinevale rõhule, mis kipub seda tagasi lükkama.
Bowmani kapslisse kogunenud vedeliku avaldatav hüdrostaatiline rõhk (Pb) on umbes 15 mmHg.

Lisades ülalkirjeldatud jõud, selgub, et filtreerimist soosib ultrafiltreerimisrõhk (Pf), mis võrdub 10 mmHg.

Ajaühikus filtreeritud vedeliku mahtu nimetatakse glomerulaarfiltratsiooni kiiruseks (GFG) .Oodatult on GF keskmine väärtus 120-125 ml / min, mis on ligikaudu 180 liitrit päevas.

Filtreerimiskiirus sõltub:

Ultrafiltreerimise netorõhk (Pf): tuleneb filtreerimistõkete kaudu toimivate hüdrostaatiliste ja kolloid-osmootiliste jõudude tasakaalust.

aga ka teisest muutujast, nn

Ultrafiltratsioonikoefitsient (Kf = läbilaskvus x filtreerimispind), neerudes 400 korda suurem kui teistel veresoonkonna piirkondadel; sõltub kahest komponendist: filtreerimispinnast, see tähendab filtreerimiseks saadaolevate kapillaaride pindalast, ja liidese läbilaskvusest, mis eraldab kapillaare Bowmani kapslist

Selles peatükis väljendatud mõistete parandamiseks võime väita, et glomerulaarfiltratsiooni kiiruse vähenemine võib sõltuda:

toimivate glomerulaarkapillaaride arvu vähenemine
toimivate glomerulaarkapillaaride läbilaskvuse vähenemine, näiteks nakkuslike protsesside tõttu, mis õõnestavad nende struktuuri
Bowmani kapslis sisalduva vedeliku suurenemine, näiteks kuseteede takistuste tõttu
kolloidse osmootse vererõhu tõus
glomerulaarkapillaaridesse voolava vere hüdrostaatilise rõhu vähenemine

Loetletute hulgas on glomerulaarfiltratsiooni kiiruse reguleerimiseks kõige erinevamateks teguriteks, mis on seetõttu füsioloogilise kontrolli all, kolloid-osmootne rõhk ja ennekõike vererõhk glomerulaarkapillaarides.

Kolloid-osmootne rõhk ja glomerulaarfiltratsioon

Varem rõhutasime, kuidas kolloid-osmootne rõhk glomerulaarkapillaarides on ligikaudu 30 mmHg. Tegelikkuses ei ole see väärtus glomeruli kõikides osades konstantne, vaid suureneb külgnevatest segmentidest liikudes aferentsesse arteriooli ( kapillaaride algus, 28 mmHg) kuni nendeni, mis kogunevad eferentsesse arteriooli (kapillaaride ots, 32 mmHg). Nähtust on lihtne seletada plasmavalkude progresseeruva kontsentratsiooni põhjal glomerulaarveres. glomerulaaride eelmistes osades filtreeritud vedelike ja lahustunud ainete äravõtmine. Sel põhjusel, kui filtreerimiskiirus (GFG) suureneb, suureneb glomerulaarvere onkootiline rõhk järk -järgult (ilma suuremate vedelikukoguste ja lahustunud aineteta).

Lisaks GFR-le sõltub onkootilise rõhu tõus ka sellest, kui palju verd jõuab glomerulaarkapillaaridesse (neeruplasma voolu osa): kui see jõuab vähese tasemeni, suureneb kolloid-osmootne rõhk suuremal määral ja vastupidi.

Seetõttu mõjutab kolloid-osmootne rõhk filtreerimisfraktsiooni:

Filtratsioonifraktsioon (FF) = glomerulaarfiltratsiooni kiirus (GFR) / neeruplasma voolu fraktsioon (FPR)

Filtreerimisfraktsiooni suurenemine suurendab kolloid-osmootse rõhu tõusu kiirust mööda glomerulaarkapillaare, samal ajal kui langusel on vastupidine mõju. Nagu oodatud ja nagu valem kinnitab, filtreerimisfraktsiooni suurendamiseks suureneb filtreerimiskiiruses ja / või neeruplasma voolu fraktsiooni vähenemises.

Normaalsetes tingimustes on neerude verevool (FER) ligikaudu 1200 ml / min (ligikaudu 21% südame väljundist).

Kolloid-osmootset rõhku mõjutavad ka

Plasma valkude kontsentratsioon (mis suureneb dehüdratsiooni korral ja väheneb alatoitluse või maksaprobleemide korral)

Mida rohkem plasmavalke on glomerulitesse saabuvas veres, seda suurem on kolloid-osmootne rõhk kõigis glomerulaarkapillaaride segmentides.

Vererõhk ja glomerulaarfiltratsioon

Oleme näinud, kuidas hüdrostaatiline rõhk, see on jõud, millega veri surutakse vastu glomerulaarkapillaaride seinu, suureneb arteriaalse rõhu tõustes.

Tegelikult on neer varustatud tõhusate kompenseerimismehhanismidega, mis suudavad hoida filtreerimiskiirust konstantsena laias vererõhu väärtuste vahemikus. Selle isereguleerimise puudumisel tooks vererõhu suhteliselt väike tõus (100-125 mmHg) GFR-i umbes 25% (180-lt 225 l / päevas); muutumatu reabsorptsiooniga (178,5 l / ööpäevas) suureneks uriini eritumine 1,5 l / päevas 46,5 l / päevas, kusjuures vere maht väheneb täielikult. Õnneks seda ei juhtu.

Nagu on näidatud graafikul, ei muutu glomerulaarfiltratsiooni kiirus, kui keskmine arteriaalne rõhk jääb vahemikku 80–180 mmHg. See oluline tulemus saavutatakse kõigepealt neeruplasma voolu (FPR) osa reguleerimisega, seejärel neeruarterioole läbiva vere koguse korrigeerimisega.

Kui neeruarterioolide resistentsus suureneb (arterioolid kahanevad, lastes vähem verd läbida), väheneb glomerulaarverevool
Kui neeruarterioolide resistentsus väheneb (arterioolid laienevad, võimaldades rohkem verd läbida), suureneb glomerulaarverevool

Arteriolaarse resistentsuse mõju glomerulaarfiltratsiooni kiirusele sõltub sellest, kus see resistentsus areneb, eriti sellest, kas veresoone valendiku laienemine või kitsenemine mõjutab aferentseid või eferentseid arterioole.

Kui neerude arterioolide resistentsus glomeruli suhtes suureneb, voolab obstruktsioonist allavoolu vähem verd, seetõttu väheneb glomerulaarhüdrostaatiline rõhk ja filtreerimiskiirus.
Kui eferentsete neeruarterioolide resistentsus glomerulite suhtes väheneb, tõuseb obstruktsioonist ülesvoolu hüdrostaatiline rõhk ja koos sellega suureneb ka glomerulaarfiltratsiooni kiirus (see on nagu sõrmega kummist toru osaline sulgemine, on täheldatud, et "toru seinte paisumine paisub vee hüdrostaatilise rõhu suurenemise tõttu, mis surub vedeliku vastu toru seinu).

Kontseptsiooni kokkuvõtmine valemitega

Aferentsete arterioolide resistentsus Tugev arterioolide vastupidavus ↓ R → ↑ Pc ja ↑ VFG (↑ FER) ↑ R → ↑ Pc ja ↑ VFG (↓ FER) ↑ R → ↓ Pc ja ↓ VFG (↓ FER) ↓ R → ↓ Pc ja ↓ VFG (↑ FER)

R = arteriooltakistus - Pc = kapillaarhüdrostaatiline rõhk -

GFR = glomerulaarfiltratsiooni kiirus - FER = neerude verevool

Kokkuvõtteks rõhutame, kuidas eferentsete arterioolide resistentsuse suurenemisest tingitud GFR -i suurenemine kehtib ainult siis, kui see resistentsuse suurenemine on tagasihoidlik. Kui võrrelda eferentse arteriolaartakistust kraaniga, märkame, et kraani sulgedes - suurendades voolutakistust - glomerulaarfiltratsiooni kiirus suureneb. Teatud hetkel, jätkates kraani sulgemist, saavutab GFR maksimaalse tipu ja hakkab aeglaselt vähenema; see on tingitud kolloid -osmootse rõhu tõusust. glomerulaarvere.