Kokios jėgos veikia glomerulų filtraciją?
Tik nedidelė dalis, apie 1/5 (20%) kraujo, patekusio į inkstų glomerulius, vyksta filtravimo procese; likusieji 4/5 pasiekia peritubulinę kapiliarinę sistemą per efferentinę arteriją. Jei visas į glomerulus patekęs kraujas yra filtruojamas, efferentinėje arteriolėje randame dehidratuotą kraujo plazmos baltymų ir kraujo ląstelių masę, kuri nebegali pabėgti iš inkstų.
Jei reikia, inkstai turi galimybę keisti plazmos tūrį, filtruotą per inkstų glomerulius; šis pajėgumas išreiškiamas filtravimo frakcija ir priklauso nuo šios formulės:
Filtravimo frakcija (FF) = glomerulų filtracijos greitis (VFG) / inkstų plazmos srauto frakcija (FPR)
Filtravimo procesuose, be anatominių struktūrų, išanalizuotų ankstesniame skyriuje, taip pat atsiranda labai svarbių jėgų: kai kurie prieštarauja šiam procesui, kiti jį palankiai vertina, žiūrėkime išsamiai.
- Glomeruliniuose kapiliaruose tekančio kraujo hidrostatinis slėgis skatina filtravimą ir todėl skysčio išsiskyrimą iš fenestruoto endotelio į Bowman kapsulę; šis slėgis priklauso nuo širdies ir kraujagyslių nepageidaujamumo kraujo spaudimo greičio, taigi kuo didesnis kraujospūdis ir kuo didesnis kraujo spaudimas ant kapiliarų sienelių, tada hidrostatinis slėgis. Kapiliarinis hidrostatinis slėgis (Pc) yra apie 55 mmHg.
- Koloidinis-osmotinis (arba tiesiog onkotinis) slėgis yra susijęs su kraujo plazmos baltymų buvimu; ši jėga priešinasi ankstesniam, primindama skystį į kapiliarų vidų, kitaip tariant, ji prieštarauja filtravimui. Didėjant kraujo koncentracijai kraujyje, padidėja onkotinis slėgis ir filtravimo barjeras; atvirkščiai, esant mažam baltymų kiekiui, onkotinis slėgis yra mažas ir filtravimas yra didesnis. Koloidinis osmotinis kraujo spaudimas, tekantis glomeruliniuose kapiliaruose (πp), yra apie 30 mmHg
- „Bowman“ kapsulėje sukaupto filtrato hidrostatinis slėgis taip pat prieštarauja filtravimui. Skystis, filtruojantis per kapiliarus, turi iš tikrųjų priešintis jau esančiam kapsulėje esančiam slėgiui, kuris linkęs stumti jį atgal.
„Bowman“ kapsulėje sukaupto skysčio hidrostatinis slėgis (Pb) yra apie 15 mmHg.
Įtraukus aukščiau aprašytas jėgas, matyti, kad filtravimas yra naudingas, kai grynasis ultrafiltracijos slėgis (Pf) yra lygus 10 mmHg.
Laiko bloke filtruojamas skysčio tūris atitinka glomerulų filtracijos greitį (VFG). Kaip tikėtasi, vidutinė VFG vertė yra 120-125 ml / min., Lygi maždaug 180 litrų per dieną.
Filtravimo greitis priklauso nuo:
- Grynasis ultrafiltracijos slėgis (Pf): gaunamas pagal pusiausvyrą tarp hidrostatinių ir koloidinių osmotinių jėgų, veikiančių per filtravimo barjerus.
bet ir iš kito kintamojo, vadinamo
- Ultrafiltracijos koeficientas (Kf = pralaidumas x filtravimo paviršius), inkstuose 400 kartų didesnis nei kitų kraujagyslių rajonų; priklauso nuo dviejų komponentų: filtravimo paviršiaus, ty kapiliarų, kuriuos galima filtruoti, paviršiaus ploto ir sąsajos, kuri atskiria kapiliarus nuo Bowman kapsulės, pralaidumo.
Norint nustatyti šiame skyriuje išreikštas sąvokas, galime teigti, kad glomerulų filtracijos greičio sumažėjimas gali priklausyti nuo:
- veikiančių glomerulinių kapiliarų skaičiaus sumažėjimas
- veikiančių glomerulinių kapiliarų pralaidumo sumažėjimas, pvz., užkrečiamųjų procesų, kurie susilpnina struktūrą, atveju
- Bowman kapsulėje esančio skysčio padidėjimas, pavyzdžiui, dėl šlapimo kliūčių
- padidėjęs koloidinis-osmotinis kraujospūdis
- glomerulų kapiliaruose tekančio kraujo hidrostatinio slėgio sumažėjimas
Tarp išvardytų, norint reguliuoti glomerulų filtracijos greitį, veiksniai, labiausiai priklausomi nuo kintamųjų, po to yra fiziologiškai kontroliuojami, yra koloidinis osmotinis slėgis ir, svarbiausia, kraujo spaudimas glomeruliniuose kapiliaruose.
Koloidinis osmosinis slėgis ir glomerulų filtravimas
Anksčiau mes pabrėžėme, kad koloidinis osmotinis slėgis glomeruliniuose kapiliaruose yra apie 30 mmHg. Iš tikrųjų ši vertė nėra pastovi visose glomerulų dalyse, tačiau didėja, kai mes pereiname iš gretimų segmentų į afferentinį arteriolą (kapiliarų pradžia, 28 mmHg) į tuos, kurie surenka į efferentinę arteriją kapiliarai, 32 mmHg). Šis reiškinys yra lengvai paaiškinamas remiantis progresuojančia plazmos baltymų koncentracija glomerulų kraujyje, jo skysčių atėmimo rezultatas ir ankstesnėse glomerulų dalyse filtruoti tirpikliai. Dėl šios priežasties, didėjant filtravimo spartai (VFG), glomerulų kraujo kraujo spaudimas palaipsniui didėja (atimama daugiau skysčių ir tirpių).
Be VFG, onkotinio spaudimo padidėjimas taip pat priklauso nuo to, kiek kraujo pasiekia glomerulų kapiliarus (inkstų plazmos srauto dalis): jei jis nepasiekia daug, koloidinis osmosinis slėgis padidėja ir atvirkščiai.
Todėl koloidinis osmosinis slėgis priklauso nuo filtravimo frakcijos:
- Filtravimo frakcija (FF) = glomerulų filtracijos greitis (VFG) / inkstų plazmos srauto frakcija (FPR)
Normaliomis sąlygomis inkstų kraujotaka (RES) siekia maždaug 1200 ml / min. (Maždaug 21% širdies galios).
Koloidinį-osmotinį slėgį taip pat veikia ir
- Plazminių baltymų koncentracija (kuri padidėja dehidratacijos atveju ir sumažėja netinkamos mitybos ar kepenų sutrikimų atveju)
Daugelis kraujo plazmoje yra gliukozėse, kurie patenka į glomerulius, o koloidinis osmotinis slėgis visuose glomerulinių kapiliarų segmentuose yra didesnis.
Arterinis spaudimas ir glomerulų filtravimas
Matėme, kaip didėja arterinis spaudimas, nes hidrostatinis slėgis, ty jėga, kuria kraujas stumiamas prieš glomerulinių kapiliarų sieneles. Tai rodo, kad padidėjus arterinio slėgio vertei, atitinkamai padidėja filtravimo greitis.
Kaip parodyta grafike, jei vidutinis arterinis slėgis išlieka tarp 80 ir 180 mmHg, glomerulų filtracijos greitis nesikeičia. Šis svarbus rezultatas pirmiausia pasiekiamas reguliuojant inkstų plazmos srauto frakciją (FPR), tokiu būdu ištaisant kraujo kiekį, kuris eina per inkstų arteriooles.
- Jei padidėja inkstų arteriolių atsparumas (arteriolių susitraukimas, sumažinant kraujo pralaidumą), mažėja gliukuliarinio kraujo tekėjimas
- Jei inkstų arteriolių atsparumas mažėja (arterioliai išsiplėtė ir leidžiama praeiti daugiau kraujo), didėja glikuliozės kraujo tekėjimas
Arteriolinio atsparumo poveikis glomerulų filtracijos greičiui priklauso nuo to, kur atsiranda toks atsparumas, ypač jei kraujagyslės liumenų išsiplėtimas ar susiaurėjimas veikia afferentą ar arteriją.
- Jei padidėja inkstų arteriolių atsparumas glomerulusui, mažėja kraujo tekėjimo po obstrukcija, tada sumažėja glomerulinis hidrostatinis slėgis ir sumažėja filtravimo greitis
- Jei efferentinio inkstų arterioolių atsparumas glomerului sumažėja, prieš pat kliūtį padidėja hidrostatinis slėgis, o su juo taip pat didėja glomerulų filtracijos greitis (tai yra kaip iš dalies užsikimšęs guminį vamzdelį pirštu, pastebima, kad prieš srovę užsikimšimas Vamzdžio sienos išsipalaiduoja padidindamos vandens hidrostatinį slėgį, kuris stumia skystį į vamzdžio sieneles).
Apibendrinant koncepciją su formulėmis
| Afferentinių arteriolių atsparumas | Efferentinių arterijų atsparumas |
| ↓ R → c Pc ir ↑ VFG (↑ FER) | → R → c Pc ir ↑ VFG (↓ FER) |
| → R → ↓ Pc ir ↓ VFG (↓ FER) | ↓ R → ↓ Pc ir ↓ VFG (↑ FER) |
R = arteriolių atsparumas - Pc = kapiliarinis hidrostatinis slėgis - VFG = glomerulų filtracijos greitis - FER = inkstų kraujo tekėjimas | |
Apibendrinant galime pabrėžti, kaip VFG padidėjimas dėl efferentinių arterijų atsparumo padidėjimo yra galiojantis tik tada, kai šis atsparumas padidėja. Jei lyginame efferentinį arteriolinį atsparumą čiaupui, pastebime, kad uždarius čiaupą - didėjantį atsparumą srautui - didėja glomerulų filtracijos greitis. Kai tik tam tikru momentu VFG ir toliau uždaro čiaupą, jis pasiekia didžiausią smailę ir pradeda lėtai mažėti; tai yra glomerulinio kraujo koloidinio osmosinio slėgio padidėjimo pasekmė.
