Milyen erők befolyásolják a glomeruláris szűrést?
A vese glomerulusába belépő vérnek csak egy kis része, körülbelül 1/5-e (20%) megy át a szűrési folyamaton; a fennmaradó 4/5 eléri a peritubuláris kapilláris rendszert az efferens arteriolán keresztül. Ha az összes vér, amely a glomerulusba kerül, kiszűrésre kerül, az efferens arteriola-ban egy dehidratált plazmafehérjék és vérsejtek halmazát találjuk, amely már nem tud elmenekülni a veséből.
Szükség esetén a vese képes megváltoztatni a vese glomerulusokon keresztül szűrt plazma térfogat százalékos arányát; ezt a kapacitást a szűrési frakció kifejezi, és ez a képlet függ:
Szűrési frakció (FF) = Glomeruláris szűrési sebesség (VFG) / a vese plazma áramlási aránya (FPR)
A szűrési folyamatokban az előző fejezetben elemzett anatómiai struktúrák mellett nagyon fontos erők jönnek létre: néhányan ellenzik ezt a folyamatot, mások kedveznek, lássuk őket részletesen.
- A glomeruláris kapillárisokban áramló vér hidrosztatikus nyomása kedvez a szűrésnek, így a folyadéknak a fenestrált endotheliumból a Bowman kapszulája felé történő szivárgása; ez a nyomás a szív és a vaszkuláris türelem által a vérre kifejtett gravitáció felgyorsulásától függ, úgyhogy minél nagyobb az artériás nyomás és annál nagyobb a vér kapilláris falán, ezért hidrosztatikus nyomáson. A kapilláris hidrosztatikus nyomás (Pc) körülbelül 55 mmHg.
- A kolloid ozmotikus nyomás (vagy egyszerűen az onkotikus) a vérben lévő plazmafehérjék jelenlétéhez kapcsolódik; ez az erő ellenzi az előzőt, visszahívva a folyadékot a kapillárisok belsejébe, vagyis ellenzi a szűrést. Amint a vérfehérje koncentrációja megnő, az onkotikus nyomás és a szűrés elzáródása megnő; fordítva, fehérje-szegény vérben az onkotikus nyomás alacsony és a szűrés nagyobb. A glomeruláris kapillárisokban (πp) áramló vér kolloid ozmotikus nyomása kb.
- A Bowman kapszulájában felhalmozódott szűrlet hidrosztatikus nyomása szintén ellenáll a szűrésnek. A folyadék, amelyet a kapillárisokból szűrők, valójában a kapszulában már meglévő nyomásnak kell ellenállnia, ami hajlamos visszafelé tolni.
A Bowman kapszulájában felhalmozódott folyadék által kifejtett hidrosztatikus nyomás (Pb) körülbelül 15 mmHg.
A fent leírt erők hozzáadása azt mutatja, hogy a szűrés előnyös, ha a nettó ultraszűrési nyomás (Pf) 10 Hgmm.
A szűrt folyadék térfogatát az időegységben glomeruláris szűrési sebességnek (VFG) nevezik. A VFG átlagos értéke 120-125 ml / perc, naponta körülbelül 180 liter.
A szűrési sebesség a következőktől függ:
- Nettó ultraszűrési nyomás (Pf): a szűrési korlátokon áthaladó hidrosztatikus és kolloid ozmotikus erők közötti egyensúlyból ered.
de egy második változóból is, amit hívnak
- Az ultraszűrési együttható (Kf = permeabilitás x szűrőfelület), a vesében 400-szor nagyobb, mint a többi érrendszer; két összetevőtől függ: a szűréshez használható kapillárisok felületétől vagy felületétől, valamint a kapillárisokat a Bowman kapszulától elválasztó interfész áteresztőképességétől.
Az ebben a fejezetben kifejtett fogalmak rögzítéséhez elmondhatjuk, hogy a glomeruláris szűrési sebesség csökkenése függhet:
- a működő glomeruláris kapillárisok számának csökkenése
- a működő glomeruláris kapillárisok permeabilitásának csökkentése, például a struktúrájukat felborító fertőző folyamatok miatt
- a Bowman kapszulájában lévő folyadék növekedése, például a húgyúti akadályok miatt
- a kolloid-ozmotikus vérnyomás növekedése
- a glomeruláris kapillárisokban áramló vér hidrosztatikus nyomásának csökkenése
A felsoroltak közül a glomeruláris szűrési sebesség szabályozása céljából a variációkra leginkább befolyásolt tényezők, ezért fiziológiai ellenőrzésnek vannak kitéve, a kolloid-ozmotikus nyomás és mindenekelőtt a vérnyomás a glomeruláris kapillárisokban.
Kolloid ozmotikus nyomás és glomeruláris szűrés
Korábban hangsúlyoztuk, hogy a kolloid-ozmotikus nyomás a glomeruláris kapillárisokon belül körülbelül 30 Hgmm. A valóságban ez az érték nem állandó a glomerulus minden szakaszában, de növekszik, amikor a szomszédos szegmensektől az afferens arteriolához (a kapillárisok kezdete, 28 mmHg) az efferens arteriola-ban összegyűjti (a vége). kapillárisok, 32 mmHg). A jelenség könnyen magyarázható a glomeruláris vérben lévő plazmafehérjék progresszív koncentrációjának alapján, a folyadékok és a korábbi glomerulus korábbi traktusaiban szűrt oldott anyagok eltávolításából. Ezért a szűrési sebesség (VFG) növekedésével fokozatosan növekszik a glomeruláris vér onkotikus nyomása (nagyobb mennyiségű folyadéktól és oldódástól megfosztva).
A VFG mellett az onkotikus nyomás növekedése attól is függ, hogy a vér mennyire éri el a glomeruláris kapillárisokat (a vese plazma áramlásának töredéke): ha keveset érünk el, a kolloid ozmotikus nyomás nagyobb mértékben nő, és fordítva.
A kolloid-ozmotikus nyomást ezért a szűrési frakció befolyásolja:
- Szűrési frakció (FF) = Glomeruláris szűrési sebesség (VFG) / a vese plazma áramlási aránya (FPR)
Normál körülmények között a vese véráramlása (FER) körülbelül 1200 ml / perc (a szívteljesítmény kb. 21% -a).
A kolloid-ozmotikus nyomást az is befolyásolja
- Plazmafehérje-koncentráció (ami dehidratáció esetén fokozódik, alultápláltság vagy májproblémák esetén csökken)
A glomerulusokra érkező vérben sokkal több plazmafehérje van, és annál nagyobb a kolloid ozmotikus nyomás a glomeruláris kapillárisok minden szegmensében.
Az artériás nyomás és a glomeruláris szűrés
Láttuk, hogy a hidrosztatikus nyomás, azaz az a erő, amellyel a vér a glomeruláris kapillárisok falai felé tolódik, az artériás nyomás növekedésével nő. Ez arra utal, hogy ha az artériás nyomás értékei megnövekszik, a szűrési sebesség is emelkedik.
Amint azt a grafikon mutatja, ha az átlagos artériás nyomás a 80 és 180 Hgmm közötti értéken belül marad, a glomeruláris szűrési sebesség nem változik. Ezt a fontos eredményt először a vese plazma áramlási arányának (FPR) beállításával érjük el, ezáltal korrigáljuk a vese arteriolákon áthaladó vér mennyiségét.
- Ha növekszik a vese arteriolák rezisztenciája (az arteriolák szűkebbek és kevesebb vér jut), a glomeruláris véráramlás csökken.
- Ha csökken a vese arteriolák rezisztenciája (az arteriolák tágulnak, így több vér jut át), a glomeruláris véráramlás nő.
Az arterioláris rezisztencia hatása a glomeruláris szűrési sebességre attól függ, hogy hol alakul ki ez az ellenállás, különösen akkor, ha az edény lumen dilatációja vagy szűkítése befolyásolja az afferens vagy efferens arteriolákat.
- Ha megnő a glomerulusra eső vese arteriolák rezisztenciája, kevesebb vér áramlik az obstrukció után, ezért csökken a glomeruláris hidrosztatikus nyomás és csökken a szűrési sebesség
- Ha az efferens vese arteriolák rezisztenciája a glomerulusra csökken, az elzáródás előtt a hidrosztatikus nyomás emelkedik, és ezzel együtt a glomeruláris szűrés sebessége is növekszik (ez olyan, mintha egy gumi csövet ujjával részben elzárnánk, azt tapasztaltuk, hogy az áramlás előtti irányban) akadályozza a cső duzzadásának falát a víz hidrosztatikus nyomásának növekedése miatt, amely a folyadékot a cső falai felé tolja.
A koncepció összegzése képletekkel
| Afferens arteriolák ellenállása | Efferent arteriolák ellenállása |
| ↓ R → c Pc és ↑ VFG (↑ FER) | → R → c Pc és ↑ VFG (↓ FER) |
| → R → ↓ Pc és ↓ VFG (↓ FER) | ↓ R → ↓ Pc és ↓ VFG (ER FER) |
R = arteriol-ellenállás - Pc = kapilláris hidrosztatikus nyomás - VFG = glomeruláris szűrési sebesség - FER = vese véráramlás | |
Végezetül hangsúlyozzuk, hogy a VFG növekedése az efferens arteriolák fokozott rezisztenciája miatt csak akkor érvényes, ha ez az ellenállás növekedése szerény. Ha összehasonlítjuk az efferens artériás ellenállást egy csapszeggel, megjegyezzük, hogy amikor a csapot kikapcsoljuk - növelve az áramlási ellenállást - a glomeruláris szűrési sebesség nő. A VFG egy bizonyos ponton, a csap kikapcsolása után eléri a maximális csúcsot, és lassan csökken; ez a glomeruláris vér kolloid-ozmotikus nyomásának növekedésének következménye.
