Kādi spēki ietekmē glomerulāro filtrāciju?
Tikai neliela daļa, apmēram 1/5 (20%) no asinīm, kas nonāk nieru glomerulos, tiek filtrēta; atlikušās 4/5 sasniedz peritubulāro kapilāru sistēmu caur eferento arteriolu. Ja visas asinis, kas nonāk glomerulos, tiek filtrētas, eferentā arteriolā mēs atradīsim dehidrētu plazmas olbaltumvielu un asins šūnu masu, kas vairs nevarēja izkļūt no nierēm. .
Ja nepieciešams, nierēm ir iespēja mainīt caur nieru glomeruliem filtrētā plazmas tilpuma procentuālo daudzumu; šo jaudu izsaka ar terminu filtrācijas frakcija un ir atkarīga no šīs formulas:
Filtrācijas frakcija (FF) = glomerulārās filtrācijas ātrums (GFR) / nieru plazmas plūsmas daļa (FPR)
Filtrēšanas procesos papildus iepriekšējā nodaļā analizētajām anatomiskajām struktūrām parādās arī ļoti svarīgi spēki: vieni iebilst pret šo procesu, citi to atbalsta, aplūkosim tos sīkāk.
- Glomerulārajos kapilāros plūstošo asiņu hidrostatiskais spiediens veicina filtrāciju, tādēļ šķidruma izplūde no fenestrētā endotēlija uz Bowmana kapsulu; šis spiediens ir atkarīgs no sirds smaguma paātrinājuma un asinsvadu caurlaidības, jo augstāks arteriālais spiediens, jo lielāka asiņu vilce uz kapilāru sienām, tātad pie hidrostatiskā spiediena. Kapilārais hidrostatiskais spiediens (Pc) ir aptuveni 55 mmHg.
- Koloid-osmotiskais (vai vienkārši onkotiskais) spiediens ir saistīts ar plazmas olbaltumvielu klātbūtni asinīs; šis spēks iebilst pret iepriekšējo, velkot šķidrumu uz kapilāru iekšpusi, citiem vārdiem sakot, tas iebilst pret filtrēšanu. Palielinoties olbaltumvielu koncentrācijai asinīs, palielinās onkotiskais spiediens un tiek traucēts filtrēt; otrādi, ja asinīs ir slikti proteīnos onkotiskais spiediens ir zems un filtrācija augstāka. Glomerulāro kapilāros plūstošo asiņu koloid-osmotiskais spiediens (πp) ir aptuveni 30 mmHg
- Bowmana kapsulā uzkrātais filtrāta hidrostatiskais spiediens arī iebilst pret filtrēšanu. Šķidrumam, kas filtrē no kapilāriem, patiesībā ir jāpretojas kapsulā esošajam spiedienam, kas mēdz to atgrūst.
Hidrostatiskais spiediens (Pb), ko rada Bowmana kapsulā uzkrātais šķidrums, ir aptuveni 15 mmHg.
Pievienojot iepriekš aprakstītos spēkus, izrādās, ka filtrēšanai dod priekšroku neto ultrafiltrācijas spiediens (Pf), kas vienāds ar 10 mmHg.
Šķidruma daudzumu, kas filtrēts laika vienībā, sauc par glomerulārās filtrācijas ātrumu (GFG). Kā paredzēts, vidējā GF vērtība ir 120-125 ml / min, kas ir aptuveni 180 litri dienā.
Filtrācijas ātrums ir atkarīgs no:
- Neto ultrafiltrācijas spiediens (Pf): izriet no līdzsvara starp hidrostatiskajiem un koloid-osmotiskajiem spēkiem, kas darbojas caur filtrēšanas barjerām.
bet arī no otrā mainīgā, ko sauc
- Ultrafiltrācijas koeficients (Kf = caurlaidība x filtrēšanas virsma), nierēs 400 reizes augstāks nekā citos asinsvadu rajonos; ir atkarīgs no divām sastāvdaļām: filtrēšanas virsmas, tas ir, filtrēšanai pieejamo kapilāru virsmas laukuma, un saskarnes caurlaidības, kas atdala kapilārus no Bovmena kapsulas
Lai labotu šajā nodaļā izteiktos jēdzienus, mēs varam apgalvot, ka glomerulārās filtrācijas ātruma samazināšanās var būt atkarīga no:
- funkcionējošu glomerulāro kapilāru skaita samazināšanās
- funkcionējošu glomerulāro kapilāru caurlaidības samazināšanās, piemēram, infekcijas procesu dēļ, kas grauj to struktūru
- šķidruma palielināšanās Bowman kapsulā, piemēram, urīnceļu šķēršļu dēļ
- koloidālā osmotiskā asinsspiediena paaugstināšanās
- glomerulāro kapilāros ieplūstošo asiņu hidrostatiskā spiediena samazināšanās
Starp uzskaitītajiem, lai regulētu glomerulārās filtrācijas ātrumu, faktori, kas visvairāk pakļauti izmaiņām, tāpēc tiek pakļauti fizioloģiskai kontrolei, ir koloid-osmotiskais spiediens un galvenokārt asinsspiediens glomerulārajos kapilāros.
Koloid-osmotiskais spiediens un glomerulārā filtrācija
Iepriekš mēs uzsvērām, kā koloid-osmotiskais spiediens glomerulāro kapilāru iekšienē ir vienāds ar aptuveni 30 mmHg. Patiesībā šī vērtība nav nemainīga visās glomerulu daļās, bet palielinās, pārvietojoties no blakus esošajiem segmentiem uz aferento arteriolu ( kapilāru sākums, 28 mmHg) līdz tiem, kas uzkrājas eferentā arteriolā (kapilāru beigas, 32 mmHg). Šī parādība ir viegli izskaidrojama, pamatojoties uz pakāpenisko plazmas olbaltumvielu koncentrāciju glomerulārajās asinīs. šķidrumu un izšķīdušo vielu atņemšana, kas filtrēti iepriekšējos glomerulu traktātos. Šī iemesla dēļ, palielinoties filtrācijas ātrumam (GFG), glomerulāro asiņu onkotiskais spiediens pakāpeniski palielinās (tiek liegts lielāks šķidrumu un izšķīdušo vielu daudzums).
Papildus GFR onkotiskā spiediena pieaugums ir atkarīgs arī no tā, cik daudz asiņu sasniedz glomerulāros kapilārus (nieru plazmas plūsmas daļa): ja tas sasniedz maz, koloid-osmotiskais spiediens palielinās lielākā mērā un otrādi.
Tāpēc koloid-osmotisko spiedienu ietekmē filtrācijas frakcija:
- Filtrācijas frakcija (FF) = glomerulārās filtrācijas ātrums (GFR) / nieru plazmas plūsmas daļa (FPR)
Normālos apstākļos nieru asins plūsma (FER) ir aptuveni 1200 ml / min (aptuveni 21% no sirds izvades).
Koloid-osmotisko spiedienu ietekmē arī
- Plazmas olbaltumvielu koncentrācija (kas palielinās dehidratācijas gadījumā un samazinās nepietiekama uztura vai aknu darbības traucējumu gadījumā)
Jo vairāk plazmas olbaltumvielu ir asinīs, kas nonāk glomerulos, jo lielāks ir koloid-osmotiskais spiediens visos glomerulāro kapilāru segmentos.
Asinsspiediens un glomerulārā filtrācija
Mēs esam redzējuši, kā, palielinoties arteriālajam spiedienam, palielinās hidrostatiskais spiediens, tas ir spēks, ar kādu asinis tiek piespiestas pie glomerulāro kapilāru sieniņām.
Kā parādīts grafikā, ja vidējais arteriālais spiediens paliek robežās no 80 līdz 180 mmHg, glomerulārās filtrācijas ātrums nemainās. Šis svarīgais rezultāts vispirms tiek sasniegts, regulējot nieru plazmas plūsmas daļu (FPR), pēc tam koriģējot asins daudzumu, kas iet caur nieru arteriolām.
- Ja palielinās nieru arteriolu pretestība (arterioli sarūk, ļaujot izplūst mazāk asiņu), glomerulārā asins plūsma samazinās
- Ja nieru arteriolu pretestība samazinās (arterioli paplašinās, ļaujot izplūst vairāk asiņu), palielinās glomerulārā asins plūsma
Arteriolu rezistences ietekme uz glomerulārās filtrācijas ātrumu ir atkarīga no tā, kur šī rezistence attīstās, jo īpaši no tā, vai asinsvadu lūmena paplašināšanās vai sašaurināšanās ietekmē aferento vai eferento arteriolu.
- Ja palielinās aferento nieru arteriolu rezistence pret glomeruliem, lejpus obstrukcijas plūst mazāk asiņu, tāpēc glomerulārais hidrostatiskais spiediens samazinās un filtrācijas ātrums samazinās.
- Ja samazinās efferentās nieru arteriolu rezistence pret glomeruliem, pirms obstrukcijas palielinās hidrostatiskais spiediens un līdz ar to arī glomerulārās filtrācijas ātrums (tas ir tāpat kā ar pirkstu daļēji aizsprostot gumijas cauruli, tiek novērots, ka "aizsprostojums caurules sienām uzbriest, jo palielinās ūdens hidrostatiskais spiediens, kas šķidrumu nospiež pret caurules sienām).
Koncepcijas apkopošana ar formulām
R = arteriolu pretestība - Pc = kapilārais hidrostatiskais spiediens -
GFR = glomerulārās filtrācijas ātrums - FER = nieru asins plūsma
Visbeidzot, mēs pasvītrojam, kā GFR pieaugums, ko izraisa efferent arteriolu rezistences palielināšanās, ir spēkā tikai tad, ja šis pretestības pieaugums ir neliels. Ja salīdzinām efferent arteriolar pretestību ar krānu, mēs pamanām, ka, aizverot krānu - palielinot plūsmas pretestību - palielinās glomerulārās filtrācijas ātrums. Noteiktā brīdī, turpinot aizvērt krānu, GFR sasniedz maksimālo maksimumu un lēnām sāk samazināties; tas ir koloid -osmotiskā spiediena pieauguma sekas. glomerulārās asinis.
Citi raksti par tēmu "Glomerulārā filtrācija - filtrācijas ātrums"
- Nieru glomerulos
- Nieru nieres
- Nieru un glikozes reabsorbcija
- Nieru un sāls un ūdens līdzsvars
- Nefrons
- Glomerulāro artēriju pretestības regulēšana
