Меню

Величина гидростатического давления крови в капиллярах клубочка

Клубочковая фильтрация

Механизмы мочеобразовании. Фильтрация в клубочках

Мочеобразование происходит в нефронах, собирательных трубочках и протоках. Образование мочи состоит из трех последовательных процессов:

  • фильтрации (в клубочках);
  • реабсорбции;
  • секреции (в канальцах, трубочках и протоках).

Формула мочеобразования выглядит следующим образом:

Скорость мочеобразования = Скорость фильтрации — Скорость реабсорбции + Скорость секреции.

Фильтрация в клубочках — первый этап мочеобразования, который заключается в переходе жидкости и растворенных в ней веществ из кровеносных капилляров клубочков в полость капсулы Шумлянского-Боумена.

Результатом фильтрации является поступление в полость капсулы жидкой части плазмы крови, практически не содержащей форменных элементов и почти лишенной белка. Эта жидкость, находящаяся в капсуле, называется клубочковым фильтратом или первичной мочой. Содержание минеральных ионов и низкомолекулярных органических веществ (например, глюкозы, аминокислот), которые в крови не связаны с белками, в клубочковом фильтрате близко к их концентрации в плазме крови. Исключение составляют некоторые низкомолекулярные вещества (кальций и жирные кислоты), которые частично связаны с белками и в таком виде не способны к свободной фильтрации.

Структуры, отделяющие кровь капилляров клубочков от первичной мочи в пространстве капсулы Шумлянского — Боумена, называются клубочковым фильтром. Он состоит из трех элементов: 1) эндотелия капилляров клубочка; 2) базальной мембраны; 3) эпителия внутреннего листка капсулы Шумлянского — Боумена, представленного особыми клетками — подоцитами, имеющими пальцевидные отростки — «ножки» и окружающими наружную поверхность базальной мембраны капилляров. Этот фильтр, несмотря на свое трехслойное строение, способен пропускать в сотни раз больше воды и растворенных веществ, чем стенка обычного капилляра.

Скорость клубочковой фильтрации (СКФ) — количество первичной мочи, образующееся в почках в единицу времени.

Скорость клубочковой фильтрации определяется двумя основными факторами:

  • коэффициентом фильтрации (Кф) в клубочках, зависящим от проницаемости клубочкового фильтра и площади поверхности капилляров;
  • фильтрационным давлением (ФД), действующим на компоненты крови.

Формула скорости клубочковой фильтрации

У взрослого здорового человека скорость клубочковой фильтрации составляет приблизительно 150-180 л/сут (или в среднем 110 мл/мин у женщин и 125 мл/мин у мужчин) и поддерживается на постоянном уровне:

СКФ = Кф • ФД.

Важную роль в определении объема фильтрации играет проницаемость клубочкового фильтра — чем она выше, тем больше объем фильтрата. Проницаемость клубочкового фильтра определяется размером пор (фенестр, отверстий) в базальной мембране (в ней они наименьшие по сравнению с другими структурами и составляют около 8 им, или 80 А), наличием отрицательного заряда на его структурах, а также величиной и зарядом фильтруемых веществ. Клубочковый фильтр свободно проницаем для низкомолекулярных неорганических и органических веществ (с молекулярной массой менее 70 000 Дальтон) и размерами менее 4 нм. Вода, минеральные соли, водорастворимые витамины, мочевина, глюкоза, многие пептиды и низкомолекулярные белки плазмы крови в значительной степени фильтруются и определяют состав первичной мочи. Фильтрация органических молекул массой более 7000 Дальтон прогрессивно уменьшается по мере увеличения их размеров. Молекулы массой более 70 000 Дальтон и вещества, связанные с ними, практически не попадают в первичную мочу. Фильтрация высокомолекулярных веществ ограничивается также отрицательным зарядом структур клубочкового фильтра. Так, заряженный отрицательно белок плазмы крови альбумин, имеющий молекулярную массу 69 000 Дальтон и размеры 6 нм, фильтруется в очень малых количествах (0,02%) от его содержания в плазме крови. При повреждении структур клубочкового фильтра (увеличении размеров нор, снижении или утрате клубочковым фильтром своего отрицательного заряда) происходит увеличение фильтрации белков и выделение их с мочой (протеинурия).

Площадь клубочкового фильтра также имеет существенное значение для скорости клубочковой фильтрации — чем она больше, тем больше объем первичной мочи. Суммарная площадь клубочковых фильтров составляет 1,5-2,0 м 2 .

Основной силой, обеспечивающей перемещение из крови клубочковых капилляров в просвет капсулы нефрона фильтруемых веществ, является фильтрационное давление (ФД). Оно представляет собой разность между гидростатическим давлением крови (ГДК) в капиллярах клубочков и суммой гидростатического давления первичной мочи (ГД ) в капсуле Шумлянского — Боумена и онкотического давления плазмы крови (ОДк):

ФД = ГДК — (ГДПМ + ОДк) = 70 — (18 + 32) = 20 мм рт. ст.

Гидростатическое давление крови в капиллярах клубочка определяется теми же факторами, что и артериальное давление крови, и является основной силой, которая способствует фильтрации. У здорового человека оно составляет около 60- 70 мм рт. ст. и практически не зависит от колебаний системного артериального давления благодаря механизмам саморегуляции почечного кровотока (см. выше). ГДПМ в капсуле Шумлянского — Боумена и ОДк в капиллярах клубочка препятствуют фильтрации. ГДПМ в капсуле нефрона составляет приблизительно 18 мм рт. ст. В норме ОДк составляет около 32 мм рт. ст. и зависит от концентрации белков в плазме крови. Содержание белков в капиллярах клубочков существенно повышается вследствие большого объема фильтрации: до 20% плазмы, проходящей через почки. Таким образом, ФД, необходимое для обеспечения должной скорости клубочковой фильтрации, составляет около 20 мм рт. ст.

Если системное артериальное давление у человека падает ниже 70 мм рт. ст., ГДК в капиллярах клубочка становится менее 50 мм рт. ст., ФД приближается к нулю и процесс клубочковой фильтрации резко уменьшается или даже полностью прекращается. В этом случае количество выделяющейся мочи у человека резко снижается (при суточном диурезе менее 400 мл это состояние называют олигурией) либо процесс образования и выделения мочи полностью прекращается (анурия), что приводит к нарушению гомеостаза и «самоотравлению» организма токсичными продуктами обмена веществ — развивается состояние острой или хронической почечной недостаточности. Для предотвращения развития недостаточности функции почек при резком снижении величины артериального давления крови необходимо принимать срочные меры по его восстановлению.

При повышении ОД (из-за увеличения содержания белков в плазме крови и снижении кровотока в почке) или повышении ГДПМ (закупорка мочевыводящих путей) фильтрационное давление и клубочковая фильтрация снижаются, что приводит к уменьшению образования первичной мочи.

Несмотря на большую скорость клубочковой фильтрации, достигающую 180 л/сут, объем выводимой из организма конечной мочи обычно составляет у здорового взрослого человека 1,0-1,5 л (нормальные колебания суточного диуреза составляют от 0,5 до 2,0 л). Значительное количество образуемого фильтрата (178,5-179 л) подвергается обратному всасыванию (реабсорбции) в канальцах, собирательных трубочках и протоках почек (табл. 1).

Таблица 1. Фильтрация, реабсорбции и выделение почками различных веществ

Источник

Величина гидростатического давления крови в капиллярах клубочка

Одна из главных функций почек заключается в поддержании постоянства внутренней среды. У взрослых почки поддерживают точное соответствие между потреблением и выделением воды и растворенных веществ. Однако ребенку для развития необходим положительный баланс многих таких веществ, и баланс этот в разные возрастные периоды различен. Это предъявляет особенно высокие требования к функции почек у ребенка.

В то же время, хотя к 34-й неделе беременности число нефронов в почке плода становится таким же, как у взрослого, функциональное развитие почек даже к моменту рождения еще далеко от завершения. Постнатальные изменения функции почек касаются и почечного кровотока, и клубочковой фильтрации, и канальцевого транспорта.

У взрослых почечный кровоток составляет около 20% от сердечного выброса, а у плода во вторую половину беременности вплоть до рождения только 2%. Даже при перерасчете на площадь поверхности тела почечный кровоток у новорожденных составляет 15—20% от почечного кровотока у взрослых. Увеличение почечного кровотока в процессе роста частично обусловлено повышением сердечного выброса, но главная причина — снижение почечного сосудистого сопротивления в результате изменений почечных сосудов.
Реакции этих сосудов на сосудосуживающие и сосудорасширяющие вещества по мере развития также изменяются, но вклад этих изменений в снижение почечного сосудистого сопротивления невелик.

Почечный кровоток зависит от почечного сосудистого сопротивления и почечного перфузионного давления. У детей, как и у взрослых, почечный кровоток сохраняется постоянным в широком диапазоне колебаний АД. Эта так называемая ауторегуляция почечного кровотока обусловлена изменениями просвета почечных сосудов: так, при снижении АД уменьшается и почечное сосудистое сопротивление.

Благодаря этому свойству обеспечивается сохранность функции почек при артериальной гипотонии. Поскольку у детей АД ниже, чем у взрослых, у них меньше и диапазон колебаний АД, в котором действуют механизмы ауторегуляции; с возрастом этот диапазон увеличивается. У взрослых существует также эффективная ауторегуляция СКФ, тогда как у новорожденных при артериальной гипотонии СКФ значительно снижается.

Считается, что ауторегуляция СКФ обеспечивается ангиотензином II: при артериальной гипотонии он вызывает спазм эфферентных артериол, и благодаря этому СКФ поддерживается на прежнем уровне. Секреция ангиотензина II и его действие на эфферентные артериолы у новорожденных снижены, что и объясняет различия в эффективности ауторегуляции СКФ.

Клубочковая фильтрация начинается на стадии окончательной почки примерно на 9—12-й неделе беременности. СКФ у новорожденных ниже, чем у взрослых, даже при пересчете на площадь поверхности тела. У недоношенных в возрасте от зачатия (сумма срока беременности и постнатального возраста) 28—34 нед СКФ (по клиренсу креатинина) составляет всего 0,5 мл/мин; к 37-й неделе она повышается до 1 мл/мин, а у доношенных новорожденных составляет 2 мл/мин.

Сплошная линия — средние значения; серым изображена область, соответствующая + 2 стандартным отклонениям (о-)

При пересчете на среднюю величину площади поверхности тела взрослого (1,73 м2) это составляет всего 30 мл/мин/1,73 м2. В первые месяцы жизни СКФ значительно увеличивается и к 1—2 годам достигает значений, сравнимых с таковыми у взрослых, — 100—120 мл/мин/1,73 м2. Для того чтобы понять причины этого возрастного увеличения СКФ, рассмотрим факторы, от которых зависит клубочковая фильтрация.

Клубочковая фильтрация обеспечивается разностью между градиентами гидростатического и онкотического давления по обе стороны капилляра клубочка. Эта разность, или фильтрационное давление, по ходу капилляра меняется. В проксимальном конце капилляра градиент гидростатического давления (разница между гидростатическим давлением в капилляре и в полости капсулы клубочка), способствующий фильтрации, существенно выше, чем градиент онкотического давления (разница между онкотическим давлением в капилляре и в полости капсулы клубочка), препятствующий фильтрации. В результате фильтрационное давление положительно (около 15 мм рт. ст.) и происходит фильтрация.

По мере прохождения крови по капилляру онкотическое давление в капилляре повышается (так как из-за образования безбелкового фильтрата увеличивается концентрация белка в крови), а гидростатическое давление снижается; в некоторой точке градиенты гидростатического и онкотического давления выравниваются и фильтрация прекращается. СКФ равна произведению фильтрационного давления на коэффициент фильтрации Kf. Последний, в свою очередь, равен произведению площади поверхности капилляра клубочка и его проницаемости для воды.

К механизмам, поддерживающим постоянство СКФ, относятся миогенная регуляция сопротивления приносящих артериол (спазм этих артериол при повышении АД и расширение при снижении АД) и канальцево-клубочковая обратная связь. Последняя обеспечивается деятельностью плотного пятна (macula densa) — группы клеток, расположенной в области толстого сегмента восходящей части петли Генле и примыкающей к приносящим и выносящим артериолам и клубочку того же нефрона. Увеличение или снижение СКФ сопровождаются параллельными изменениями доставки Na+ в клетки плотного пятна. Это активирует регуляторные механизмы, вызывающие обратные сдвиги СКФ, тем самым по механизму отрицательной обратной связи поддерживая ее постоянство. Важную роль в этих механизмах играет ангиотензин II.

Рост СКФ в постнатальном периоде частично обусловлен повышением фильтрационного давления и почечного кровотока. Однако основной вклад в этот рост вносит изменение коэффициента фильтрации. Хотя водная проницаемость (пористость) капилляров клубочков после рождения существенно не меняется, площадь поверхности этих капилляров значительно увеличивается, что и служит основной причиной возрастного увеличения СКФ.

Поскольку креатинин проходит через плаценту, сразу после рождения сывороточная концентрация этого вещества у ребенка такая же, как у матери. Следовательно, этот показатель не отражает функцию почек ребенка. Однако уже примерно через 48—72 ч после рождения сывороточная концентрация креатинина зависит от СКФ новорожденного и его мышечной массы (так как креатинин образуется в мышцах). Поскольку мышечная масса новорожденного относительно невелика, сывороточная концентрация креатинина снижается до 0,3— 0,5 мг%.

Скорость этого снижения определяется СКФ, которая, в свою очередь, зависит от гестационного возраста новорожденного. Точная оценка функции почек у новорожденных сложна. Диурез у новорожденных обычно составляет 1 мл/кг/ч. Однако он зависит не только от СКФ, но и от других факторов, и снижение диуреза не обязательно коррелирует со снижением СКФ. Последовательные определения сывороточной концентрации креатинина часто бывают лучшим способом определения функции почек у новорожденных.

Источник

Читайте также:  Как поднять давление если низкое во время беременности

Диагностика и виды давления © 2021
Все права сохранены © 2020. Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характер и не является рекомендацией к применению. Обязательно проконсультируйтесь с вашим лечащим врачом. Внимание! Материалы могут содержать информацию, предназначенную для пользователей старше 18 лет. 18+

Adblock
detector