glomerüler filtrasyon

Glomerüler filtrasyonu hangi kuvvetler etkiler?

Renal glomerüllere giren kanın sadece küçük bir kısmı, yaklaşık 1/5'i (%20) filtrasyon sürecinden geçer; kalan 4/5 efferent arteriyol yoluyla peritübüler kılcal sisteme ulaşır Glomerulusa giren tüm kan filtrelenirse, efferent arteriolde artık böbrekten kaçamayan dehidrate plazma proteinleri ve kan hücreleri bulacağız .

Gerektiğinde böbrek, renal glomerüllerden süzülen plazma hacminin yüzdesini değiştirme yeteneğine sahiptir; bu kapasite, süzme fraksiyonu terimi ile ifade edilir ve şu formüle bağlıdır:

Filtrasyon Fraksiyonu (FF) = Glomerüler Filtrasyon Hızı (GFR) / Renal Plazma Akışı Fraksiyonu (FPR)

Filtrasyon işlemlerinde bir önceki bölümde incelenen anatomik yapıların yanı sıra çok önemli kuvvetler de devreye girer: Kimisi bu işleme karşı çıkar, kimisi de lehte, detaylı olarak görelim.

Glomerüler kılcal damarlarda akan kanın hidrostatik basıncı filtrasyonu kolaylaştırır, bu nedenle sıvının pencereli endotelden Bowman kapsülüne kaçması; bu basınç, kalbin kana uyguladığı yerçekimi ivmesine ve damar açıklığına bağlıdır, Arter basıncı ne kadar yüksek olursa, kanın kılcal duvarlara, dolayısıyla hidrostatik basınçta o kadar fazla itişi olur. Kılcal hidrostatik basınç (Pc) yaklaşık 55 mmHg'dir.
Kolloid-ozmotik (veya basitçe onkotik) basınç, kandaki plazma proteinlerinin varlığına bağlıdır; bu kuvvet bir öncekine zıttır yani sıvıyı kılcal damarların içine doğru çeker yani süzülmeye karşıdır.Kanın protein konsantrasyonu arttığında onkotik basınç artar ve süzülmeye engel olan kanda ise tam tersi olur. proteinlerde onkotik basınç düşüktür ve filtrasyon daha yüksektir Glomerüler kılcal damarlarda akan kanın kolloid-ozmotik basıncı (πp) yaklaşık 30 mmHg'dir.
Bowman kapsülünde biriken süzüntünün hidrostatik basıncı da filtrasyona karşı çıkar. Kılcal damarlardan süzülen sıvı, aslında kapsülde zaten mevcut olan ve onu geri itme eğiliminde olan basınca karşı koymalıdır.
Bowman kapsülünde biriken sıvının uyguladığı hidrostatik basınç (Pb) yaklaşık 15 mmHg'dir.

Yukarıda açıklanan kuvvetler eklendiğinde, filtrasyonun, 10 mmHg'ye eşit bir net ultrafiltrasyon basıncı (Pf) tarafından desteklendiği ortaya çıkar.

Birim zamanda filtrelenen sıvının hacmine glomerüler filtrasyon hızı (GFG) denir.Beklendiği gibi, GF'nin ortalama değeri 120-125 ml/dk olup, günde yaklaşık 180 litreye eşittir.

Filtrasyon hızı şunlara bağlıdır:

Net ultrafiltrasyon basıncı (Pf): filtrasyon bariyerleri boyunca etki eden hidrostatik ve kolloid-ozmotik kuvvetler arasındaki dengeden kaynaklanır.

ama aynı zamanda adı verilen ikinci bir değişkenden

Ultrafiltrasyon katsayısı (Kf = geçirgenlik x filtreleme yüzeyi), böbrekte diğer damar bölgelerine göre 400 kat daha yüksek; iki bileşene bağlıdır: filtreleme yüzeyi, yani filtrasyon için mevcut kılcal damarların yüzey alanı ve kılcal damarları Bowman kapsülünden ayıran arayüzün geçirgenliği

Bu bölümde ifade edilen kavramları düzeltmek için glomerüler filtrasyon hızındaki azalmanın şunlara bağlı olabileceğini söyleyebiliriz:

işleyen glomerüler kılcal damarların sayısında azalma
Örneğin, yapılarını bozan bulaşıcı süreçler nedeniyle işleyen glomerüler kılcal damarların geçirgenliğinde bir azalma
örneğin üriner tıkanıklıkların varlığı nedeniyle Bowman kapsülünde bulunan sıvıda bir artış
kolloid ozmotik kan basıncında artış
Glomerüler kılcal damarlara akan kanın hidrostatik basıncında azalma

Listelenenler arasında, glomerüler filtrasyon hızının düzenlenmesi amacıyla, varyasyonlara en çok maruz kalan, dolayısıyla fizyolojik kontrole tabi tutulan faktörler, kolloid-ozmotik basınç ve hepsinden önemlisi glomerüler kılcal damarlardaki kan basıncıdır.

Kolloid-ozmotik basınç ve glomerüler filtrasyon

Daha önce, glomerüler kılcal damarların içindeki kolloid-ozmotik basıncın nasıl yaklaşık 30 mmHg'ye eşit olduğunun altını çizmiştik.Gerçekte bu değer glomerulusun tüm bölümlerinde sabit değildir, ancak bitişik segmentlerden afferent arteriole doğru hareket ettikçe artar ( kılcal damarların başlangıcı, 28 mmHg) efferent arteriyolde toplananlara (kılcal damarların sonu, 32 mmHg) Bu fenomen, glomerüler kandaki ilerleyici plazma proteinleri konsantrasyonu temelinde kolayca açıklanabilir. glomerülün önceki yollarında süzülen sıvıların ve çözünenlerin yoksunluğu.Bu nedenle, filtrasyon hızı (GFG) arttıkça, glomerüler kanın onkotik basıncı giderek artar (daha fazla miktarda sıvı ve çözünenden yoksun kalır).

GFR'ye ek olarak, onkotik basınçtaki artış aynı zamanda glomerüler kılcal damarlara ne kadar kan ulaştığına da bağlıdır (böbrek plazma akışının bir kısmı): eğer az ulaşırsa, kolloid-ozmotik basınç daha fazla artar ve bunun tersi de geçerlidir.

Kolloid-ozmotik basınç bu nedenle filtrasyon fraksiyonundan etkilenir:

Filtrasyon Fraksiyonu (FF) = Glomerüler Filtrasyon Hızı (GFR) / Renal Plazma Akışı Fraksiyonu (FPR)

Filtrasyon fraksiyonundaki artış, glomerüler kılcal damarlar boyunca kolloid-ozmotik basıncın artış hızını arttırırken, azalma ters etki yapar.Öngörüldüğü ve formül tarafından onaylandığı gibi, filtrasyon fraksiyonunun artması için bir artış filtrasyon hızında ve / veya böbrek plazma akışının fraksiyonunda bir azalma.

Normal koşullar altında, renal kan akımı (FER) yaklaşık 1200 ml/dk'dır (kalp debisinin yaklaşık %21'i).

Kolloid-ozmotik basınç ayrıca şunlardan da etkilenir:

Plazma proteinlerinin konsantrasyonu (dehidrasyon durumunda artar ve yetersiz beslenme veya karaciğer problemleri durumunda azalır)

Glomerüllere ulaşan kanda ne kadar fazla plazma proteini varsa, glomerüler kılcal damarların tüm bölümlerinde kolloid-ozmotik basınç o kadar yüksek olur.

Kan basıncı ve glomerüler filtrasyon

Hidrostatik basıncın, yani kanın glomerüler kılcal damarların duvarlarına doğru itildiği kuvvetin, arter basıncı arttıkça nasıl arttığını gördük.

Gerçekte böbrek, geniş bir kan basıncı değeri aralığında filtrasyon hızını sabit tutabilen etkili kompanzasyon mekanizmalarıyla donatılmıştır. Bu kendi kendini düzenlemenin yokluğunda, kan basıncındaki nispeten küçük artışlar (100'den 125 mmHg'ye) GFR'de yaklaşık %25'lik artışlar (180'den 225 l/gün'e) üretecektir; değişmeyen bir yeniden emilim (178.5 l / gün) ile idrar atılımı, kan hacminin tamamen tükenmesi ile birlikte 1.5 l / gün'den 46.5 l / güne çıkacaktır.Neyse ki bu olmaz.

Grafikte görüldüğü gibi ortalama arter basıncı 80 ile 180 mmHg arasındaki değerler içinde kalırsa glomerüler filtrasyon hızı değişmez. Bu önemli sonuç, önce renal plazma akışının (FPR) fraksiyonunu düzenleyerek, ardından renal arteriollerden geçen kan miktarını düzelterek elde edilir.

Renal arteriyollerin direnci artarsa (arterioller küçülür ve daha az kan geçerse), glomerüler kan akımı azalır.
Renal arteriyollerin direnci azalırsa (arterioller genişleyerek daha fazla kanın geçmesine izin verir), glomerüler kan akımı artar.

Arteriolar direncin glomerüler filtrasyon hızı üzerindeki etkisi, bu direncin nerede geliştiğine, özellikle damar lümeninin genişlemesinin veya daralmasının afferent veya efferent arteriyolleri etkileyip etkilemediğine bağlıdır.

Glomerulusa afferent renal arteriollerin direnci artarsa, obstrüksiyondan aşağı doğru daha az kan akar, dolayısıyla glomerüler hidrostatik basınç düşer ve filtrasyon hızı düşer.
Efferent renal arteriyollerin glomerüllere direnci azalırsa, obstrüksiyonun yukarısında hidrostatik basınç artar ve bununla birlikte glomerüler filtrasyon hızı da artar (kauçuk bir tüpün parmakla kısmen tıkanması gibidir, obstrüksiyonun yukarısında "suyun hidrostatik basıncının artması nedeniyle tüpün duvarlarının tıkanması, sıvıyı tüpün duvarlarına doğru iter).

Kavramı formüllerle özetleme

Afferent arteriyollerin direnci Efferent arteriyol direnci ↓ R → ↑ PC ve ↑ VFG (↑ FER) ↑ R → ↑ PC ve ↑ VFG (↓ FER) ↑ R → ↓ PC ve ↓ VFG (↓ FER) ↓ R → ↓ PC ve ↓ VFG (↑ FER)

R = arteriyol direnci - Pc = kılcal hidrostatik basınç -

GFR = glomerüler filtrasyon hızı - FER = renal kan akışı

Sonuç olarak, efferent arteriyollerin direncindeki artışa bağlı olarak GFR'deki artışın ancak bu direnç artışı ılımlı olduğunda geçerli olduğunun altını çiziyoruz.Efferent arteriyol direncini bir musluk ile karşılaştırırsak, musluğu kapattığımızda fark ederiz. - akış direncinin artması - glomerüler filtrasyon hızı artar.Belli bir noktada, musluğu kapatmaya devam ederek, GFR maksimum bir zirveye ulaşır ve yavaş yavaş azalmaya başlar; bu, kolloid-ozmotik basıncın artmasının bir sonucudur. glomerüler kan.