Hangi kuvvetler glomerüler filtrasyonu etkiler?
Renal glomerüllere giren kanın sadece 1 / 5'i (% 20) küçük bir kısmı filtrasyon işlemine tabi tutulur; Kalan 4/5 efferent arteriyol yoluyla peritubüler kılcal sisteme ulaşır. Eğer glomeruluse giren tüm kanlar filtrelenirse, efferent arteriyolde, artık böbreklerden kaçamayan kurutulmuş bir plazma proteinleri ve kan hücreleri kütlesi bulacağız.
Gerektiği gibi, böbrek, böbrek glomerüllerinden filtre edilen plazma hacminin yüzdesini değiştirme kabiliyetine sahiptir; bu kapasite filtrasyon fraksiyonu terimi ile ifade edilir ve bu formüle bağlıdır:
Filtrasyon fraksiyonu (FF) = Glomerüler filtrasyon hızı (VFG) / renal plazma akış fraksiyonu (FPR)
Filtreleme işlemlerinde, önceki bölümde incelenen anatomik yapılara ek olarak, çok önemli güçler de ortaya çıkmaktadır: bazıları bu sürece karşı gelmekte, bazıları lehine, detaylı olarak görelim.
- Glomerüler kılcal damarlarda akan kanın hidrostatik basıncı, filtrelemeyi ve bu nedenle de sıvının, fenestre edilmiş endotelden Bowman kapsülüne doğru kaçmasını sağlar; bu basınç, kanın kalp tarafından ve damar açıklığının empoze ettiği yerçekiminin hızlanmasına bağlıdır, bu nedenle kan basıncı arttıkça kılcal duvarlardaki kan basıncı ve hidrostatik basınç da artar. Kılcal hidrostatik basınç (Pc) yaklaşık 55 mmHg'dir.
- Kolloid-ozmotik (veya basitçe onkotik) basınç, kandaki plazma proteinlerinin varlığı ile ilgilidir; bu kuvvet bir önceki maddeye, sıvıyı kılcal damarların içine doğru hatırlatarak, yani filtrelemeye karşı çıkar. Kanın protein konsantrasyonu arttıkça, onkotik basınç ve filtrasyon engeli artar; bunun tersi durumda, düşük bir protein kanında onkotik basınç düşüktür ve filtrasyon daha büyüktür. Glomerüler kılcal damarlarda (πp) akan kanın kolloid-ozmotik basıncı yaklaşık 30 mmHg'dir.
- Bowman kapsülünde biriken filtratın hidrostatik basıncı da filtrasyona karşıdır. Kılcal damarlardan filtre uygulayan sıvının aslında kapsülde mevcut olanın geri itme eğilimindeki basıncına karşı çıkması gerekir.
Bowman kapsülünde biriken sıvının uyguladığı hidrostatik basınç (Pb) yaklaşık 15 mmHg'dir.
Yukarıda tarif edilen kuvvetlerin eklenmesi, filtrasyonun 10 mmHg'ye eşit bir net ultrafiltrasyon basıncı (Pf) tarafından tercih edildiğini göstermektedir.
Zaman biriminde filtrelenen sıvının hacmi, glomerüler filtrasyon hızı (VFG) adını alır. Beklendiği gibi, VFG'nin ortalama değeri günde yaklaşık 180 litreye eşit 120-125 ml / dak'dır.
Filtreleme hızı aşağıdakilere bağlıdır:
- Net ultrafiltrasyon basıncı (Pf): filtrasyon bariyerlerinden geçen hidrostatik ve kolloid-ozmotik kuvvetler arasındaki dengeden kaynaklanır.
aynı zamanda ikinci bir değişkenden
- Ultrafiltrasyon katsayısı (Kf = geçirgenlik x filtreleme yüzeyi), böbrekte diğer vasküler bölgelere göre 400 kat daha yüksek; iki bileşene bağlıdır: filtreleme yüzeyi, yani filtrasyon için mevcut kılcal kısımların yüzey alanı ve kılcal kısımları Bowman kapsülünden ayıran ara yüzün geçirgenliği
Bu bölümde ifade edilen kavramları düzeltmek için, glomerüler filtrasyon hızındaki azalmanın aşağıdakilere bağlı olabileceğini söyleyebiliriz:
- işleyen glomerüler kılcal damarların sayısında bir azalma
- işleyen glomerüler kılcal damarların geçirgenliğinin azaltılması, örneğin yapıyı yıkayan bulaşıcı işlemler için
- Bowman kapsülünde bulunan sıvıda bir artış, örneğin idrar engelleri nedeniyle
- kolloid-ozmotik kan basıncında bir artış
- glomerüler kılcal damarlarda akan kanın hidrostatik basıncında bir azalma
Listelenen olanlar arasında, glomerüler filtrasyon hızını düzenlemek amacıyla, daha sonra fizyolojik kontrole tabi tutulan, çoğu varyasyona tabi olan faktörler, kolleozomotik basınç ve glomerüler kılcal damarlardaki kan basıncının hepsinden ötedir.
Kolloid-ozmotik basınç ve glomerüler filtrasyon
Önceden, glomerüler kılcal damarlardaki koloid-ozmotik basıncın yaklaşık 30 mmHg olduğunu vurguladık. Gerçekte, bu değer glomerülün tüm kısımlarında sabit değildir, ancak bitişik bölümlerden afferent arteriyole (kılcalların başlangıcı, 28 mmHg) geçtikçe artar arteriyolde toplananlara yükseldikçe artar ( kılcal damarlar, 32 mmHg). Bu fenomen, glomerüler kandaki progresif plazma protein konsantrasyonunun, sıvıların yoksun bırakılmasının sonucu ve glomerülün önceki bölümlerinde filtrelenmiş çözünen maddelerin temelinde kolayca açıklanmaktadır. Bu nedenle, filtrasyon hızı arttıkça (VFG), glomerüler kanın onkotik basıncı kademeli olarak artar (daha fazla miktarda sıvı ve çözünenden yoksun bırakılır).
VFG'ye ek olarak, onkotik basınçtaki artış, kanın glomerüler kılcal damarlara (renal plazma akışının fraksiyonu) ne kadar ulaştığına da bağlıdır: eğer fazla ulaşmazsa, kolloid-ozmotik basınç artar ve bunun tersi de geçerlidir.
Kolloid-ozmotik basınç bu nedenle filtrasyon fraksiyonundan etkilenir:
- Filtrasyon fraksiyonu (FF) = Glomerüler filtrasyon hızı (VFG) / renal plazma akış fraksiyonu (FPR)
Normal koşullar altında, renal kan akımı (RES) yaklaşık 1200 ml / dak (kalp çıkışının yaklaşık% 21'i) kadardır.
Kolloid-ozmotik basınç aynı zamanda
- Plazma protein konsantrasyonu (dehidrasyon durumunda artar ve yetersiz beslenme veya karaciğer problemlerinde azalır)
Glomerüllere ulaşan kanda daha birçok plazma proteini vardır ve glomerüler kılcal damarların tüm bölümlerinde kolloid-ozmotik basınç daha fazladır.
Arteriyel basınç ve glomerüler filtrasyon
Hidrostatik basıncın, yani kanın, glomerüler kılcal damarların çeperlerine doğru itilme kuvvetinin, artan arteriyel basınçla nasıl arttığını gördük. Bu, arteriyel basınç değerleri arttığında, filtrasyon oranının da buna göre arttığını gösterir.
Grafikte gösterildiği gibi, ortalama arter basıncı 80 ila 180 mmHg arasında kalırsa, glomerüler filtrasyon hızı değişmez. Bu önemli sonuç, öncelikle renal plazma akış fraksiyonunu (FPR) düzenleyerek ve böbrek arteriyollerinden geçen kan miktarını düzelterek elde edilir.
- Renal arteriyollerin direnci artarsa (arteriyoller daha az kanın geçmesine izin verir), glomerüler kan akımı azalır
- Renal arteriyollerin direnci azalırsa (arteriller dilate olur ve daha fazla kanın geçmesine izin verir), glomerüler kan akışı artar
Arteriyolar direncin, glomerüler filtrasyon hızı üzerindeki etkisi, özellikle damar lümeninin dilatasyonu veya daralması afferent veya arteriyol afferentini etkiliyorsa, bu direncin nerede geliştiğine bağlıdır.
- Eğer glomerulusun renal arteriollerinin direnci artarsa, tıkanmanın aşağısında daha az kan akar, daha sonra glomerüler hidrostatik basınç düşer ve filtrasyon hızı düşer
- Efferent renal arteriyollerin glomerulusa karşı direnci azalırsa, tıkanmanın üst kısmındaki hidrostatik basınç artar ve bununla birlikte glomerüler filtrasyon hızı artar (bir parmak ile kauçuk bir tüpün kısmen tıkanması gibidir) tıkanma Borunun duvarları, sıvının borunun duvarlarına doğru iten suyun hidrostatik basıncını artırarak şişer).
Kavramı formüllerle özetleme
| Afferent arteriollerin direnci | Efferent arteriollerin direnci |
| ↓ R → ↑ Pc ve ↑ VFG (↑ FER) | ↑ R → ↑ Pc ve ↑ VFG (↓ FER) |
| ↑ R → ↓ Pc ve ↓ VFG (↓ FER) | ↓ R → ↓ Pc ve ↓ VFG (↑ FER) |
R = arteriollerin direnci - Pc = kılcal hidrostatik basınç - VFG = glomerüler filtrasyon hızı - FER = renal kan akımı | |
Sonuç olarak, efferent arteriyollerin direnç artışı için VFG'deki artışın yalnızca bu direnç artışı mütevazı olduğunda geçerli olduğunu vurguladık. Efferent arteriolar direncini bir muslukla karşılaştırırsak, musluğu kapattığımızda - akışa karşı artan direnç - glomerüler filtrasyon hızının arttığını fark ederiz. Belirli bir noktada, musluğu kapatmaya devam ederken, VFG maksimum zirveye ulaşır ve yavaş yavaş azalmaya başlar; Bu, glomerüler kanın kolloid-ozmotik basıncındaki artışın sonucudur.
