Гломеруларна филтрација

Које силе утичу на гломеруларну филтрацију?

Само мали део, око 1/5 (20%) крви који улази у бубрежне гломеруле пролази процес филтрирања; преосталих 4/5 доспевају у перитубуларни капиларни систем кроз еферентну артериолу.Ако је сва крв која улази у гломерулус филтрирана, у еферентној артериоли ћемо пронаћи дехидрирану масу протеина плазме и крвних зрнаца, која више нису могла да побегну из бубрега .

По потреби, бубрег има способност да мења проценат запремине плазме филтриране кроз бубрежне гломеруле; овај капацитет је изражен изразом филтрационе фракције и зависи од ове формуле:

Фракција филтрирања (ФФ) = Брзина гломеруларне филтрације (ГФР) / Удео протока бубрежне плазме (ФПР)

У процесима филтрације, поред анатомских структура анализираних у претходном поглављу, на сцену ступају и веома важне силе: једни се противе овом процесу, други му фаворизују, хајде да их детаљније погледамо.

Хидростатички притисак крви која тече кроз гломеруларне капиларе погодује филтрирању, па стога и излазак течности из фенестрираног ендотела према Бовмановој капсули; овај притисак зависи од убрзања гравитације коју срце намеће и васкуларне проходности, утолико што је већи артеријски притисак, већи је притисак крви на зидове капилара, дакле при хидростатичком притиску. Капиларни хидростатички притисак (Пц) је приближно 55 ммХг.
Колоидно-осмотски (или једноставно онкотски) притисак повезан је са присуством протеина плазме у крви; ова сила се супротставља претходној, повлачећи течност према унутрашњости капилара, другим речима, противи се филтрирању. Када се концентрација протеина у крви повећа, онкотски притисак се повећава и препрека за филтрирање; обрнуто, у сиромашној крви у протеинима је онкотски притисак низак, а филтрација већа Колоидно-осмотски притисак крви која тече у гломеруларним капиларама (πп) је око 30 ммХг
Хидростатички притисак филтрата акумулиран у Бовмановој капсули такође се противи филтрирању. Течност која се филтрира из капилара мора у ствари да се супротстави притиску већ присутног у капсули, који тежи да је гурне назад.
Хидростатички притисак (Пб) који врши течност акумулирана у Бовмановој капсули је око 15 ммХг.

Додајући горе описане силе, показало се да филтрацији погодује нето притисак ултрафилтрације (Пф) једнак 10 ммХг.

Запремина течности која се филтрира у јединици времена назива се брзина гломеруларне филтрације (ГФГ). Према очекивањима, просечна вредност ГФ је 120-125 мл / мин, што је приближно 180 литара дневно.

Брзина филтрације зависи од:

Нето притисак ултрафилтрације (Пф): резултат равнотеже између хидростатичких и колоидно-осмотских сила које делују кроз филтрационе баријере.

али и из друге променљиве, тзв

Коефицијент ултрафилтрације (Кф = пропусност к површина филтрирања), у бубрегу 400 пута већи од оног у другим васкуларним окрузима; зависи од две компоненте: површине за филтрирање, односно површине капилара доступне за филтрирање, и пропусности интерфејса који одваја капиларе од Бовманове капсуле

Да бисмо поправили концепте изражене у овом поглављу, можемо констатовати да смањење стопе гломеруларне филтрације може зависити од:

смањење броја функционалних гломеруларних капилара
смањење пропустљивости функционалних гломеруларних капилара, на пример због инфективних процеса који нарушавају њихову структуру
повећање течности садржане у Бовмановој капсули, на пример због присуства уринарних опструкција
повећање колоидног осмотског крвног притиска
смањење хидростатичког притиска крви која тече у гломеруларне капиларе

Међу наведеним, у сврху регулисања брзине гломеруларне филтрације, фактори који су највише подложни варијацијама, па су стога подвргнути физиолошкој контроли, су колоидно-осмотски притисак и пре свега крвни притисак у гломеруларним капиларама.

Колоидно-осмотски притисак и гломеруларна филтрација

Раније смо подвукли да је колоидно-осмотски притисак унутар гломеруларних капилара једнак око 30 ммХг. У стварности ова вредност није константна у свим деловима гломерула, већ се повећава кретањем од суседних сегмената до аферентне артериоле ( почетак капилара, 28 ммХг) до оних који се скупљају у еферентној артериоли (крај капилара, 32 ммХг). Феномен се лако објашњава на основу прогресивне концентрације протеина плазме у гломеруларној крви, што је резултат ускраћивање течности и растворених материја филтрираних у претходним трактима гломерула. Из тог разлога, са повећањем брзине филтрације (ГФГ), онкотски притисак гломеруларне крви прогресивно расте (услед недостатка веће количине течности и растворених материја).

Осим ГФР-а, повећање онкотског притиска зависи и од тога колико крви доспева у гломеруларне капиларе (део бубрежног протока плазме): ако мало достигне, колоидно-осмотски притисак се повећава у већој мери, и обрнуто.

На колоидно-осмотски притисак стога утиче фракција филтрације:

Фракција филтрирања (ФФ) = Брзина гломеруларне филтрације (ГФР) / Удео протока бубрежне плазме (ФПР)

Повећање филтрационе фракције повећава брзину повећања колоидно-осмотског притиска дуж гломеруларних капилара, док смањење има супротан ефекат. Како се предвиђа и потврђује формула, како би се повећала фракција филтрације брзином филтрације и / или смањењем удела бубрежног протока плазме.

У нормалним условима, бубрежни проток крви (ФЕР) износи приближно 1200 мл / мин (приближно 21% минутног волумена срца).

На колоидно-осмотски притисак такође утичу

Концентрација протеина плазме (која се повећава у случају дехидрације и смањује у случају потхрањености или проблема с јетром)

Што више протеина плазме у крви стиже у гломеруле, већи је колоидно-осмотски притисак у свим сегментима гломеруларних капилара.

Крвни притисак и гломеруларна филтрација

Видели смо како се хидростатички притисак, то јест сила којом се крв потискује према зидовима гломеруларних капилара, повећава са повећањем артеријског притиска.

У стварности, бубрег је опремљен ефикасним компензацијским механизмима способним да одржава брзину филтрације константном у широком распону вредности крвног притиска. У одсуству ове саморегулације, релативно мала повећања крвног притиска (са 100 на 125 ммХг) довела би до повећања ГФР-а за око 25% (са 180 на 225 л / дан); са непромењеном реапсорпцијом (178,5 л / дан) излучивање урина би се повећало са 1,5 л / дан на 46,5 л / дан, уз потпуно исцрпљивање запремине крви.На срећу то се не дешава.

Као што показује графикон, ако средњи артеријски притисак остане унутар вредности између 80 и 180 ммХг, брзина гломеруларне филтрације се не мења. Овај важан резултат постиже се прво регулисањем удела бубрежног протока плазме (ФПР), затим кориговањем количине крви која пролази кроз бубрежне артериоле.

Ако се отпор бубрежних артериола повећа (артериоле се смањују пропуштајући мање крви), гломеруларни проток крви се смањује
Ако се отпор бубрежних артериола смањи (артериоле се прошире омогућавајући више крви), гломеруларни проток крви се повећава

Утицај артериоларног отпора на брзину гломеруларне филтрације зависи од тога где се овај отпор развија, посебно да ли ширење или сужење лумена крвног суда утиче на аферентне или еферентне артериоле.

Ако се отпор бубрежних артериола аферентних према гломерулу повећа, мање крви тече низводно од опструкције, па се смањује хидростатички притисак гломерула и смањује брзина филтрације.
Ако се отпор еферентних бубрежних артериола смањи према гломерулусу, узводно од опструкције повећава се хидростатички притисак, а са њим и брзина гломеруларне филтрације (то је као да делимично зачепљује гумену цевчицу прстом, примећује се да узводно од „опструкција зидова цеви набубри због повећања хидростатичког притиска воде који потискује течност према зидовима цеви).

Резимирајући појам формулама

Отпорност аферентних артериола Еферентна отпорност на артериоле ↓ Р → ↑ Пц и ↑ ВФГ (↑ ФЕР) ↑ Р → ↑ Пц и ↑ ВФГ (↓ ФЕР) ↑ Р → ↓ Пц и ↓ ВФГ (↓ ФЕР) ↓ Р → ↓ Пц и ↓ ВФГ (↑ ФЕР)

Р = отпор артериола - Пц = капиларни хидростатички притисак -

ГФР = брзина гломеруларне филтрације - ФЕР = бубрежни проток крви

Закључно, подвлачимо како повећање ГФР -а због повећања отпора еферентних артериола важи само када је ово повећање отпора скромно. Ако упоредимо еферентни артериоларни отпор са славином, примећујемо да док затварамо славину - повећање отпора протоку - брзина гломеруларне филтрације се повећава. У одређеном тренутку, настављајући да затвара славину, ГФР достиже максимум и полако почиње да се смањује; то је последица повећања колоидно -осмотског притиска гломеруларна крв.