Care forțe influențează filtrarea glomerulară?
Numai o mică parte, aproximativ 1/5 (20%) din sângele care intră în glomerul renal, suferă procesul de filtrare; celelalte 4/5 ajung la sistemul capilar peritubular prin arteriolul eferent. Dacă tot sângele care intră în glomerul este filtrat, în arteriolul eferent ar găsi o masă deshidratată de proteine plasmatice și celule sanguine care nu mai pot scăpa din rinichi.
Dacă este necesar, rinichiul are capacitatea de a varia procentul de volum plasmatic filtrat prin glomeruli renați; această capacitate este exprimată prin termenul de fracțiune de filtrare și depinde de această formulă:
Fracția de filtrare (FF) = rata de filtrare glomerulară (VFG) / fracția fluxului plasmatic renal (FPR)
În procesele de filtrare, în afară de structurile anatomice analizate în capitolul precedent, se vor ivi și forțe foarte importante: unii se opun acestui proces, alții îl favorizează, să îl vedem în detaliu.
- Presiunea hidrostatică a sângelui care curge în capilarii glomerulari favorizează filtrarea și, prin urmare, evacuarea fluidului din endoteliul fenestrat către capsula Bowman; această presiune depinde de accelerația gravitației impuse asupra sângelui de către inimă și de gradul de permeabilitate vasculară, deci cu cât este mai mare tensiunea arterială și cu atât presiunea arterială este mai mare pe pereții capilarelor, apoi presiunea hidrostatică. Presiunea hidrostatică capilară (Pc) este de aproximativ 55 mmHg.
- Presiunea coloid-osmotică (sau pur și simplu oncotică) este legată de prezența proteinelor plasmatice în sânge; această forță se opune celei anterioare, reamintind lichidul spre interiorul capilarelor, cu alte cuvinte se opune filtrării. Pe măsură ce concentrația proteică a sângelui crește, presiunea oncotică și bariera de filtrare cresc; invers, într-un sânge redus de proteine, presiunea oncotică este scăzută și filtrarea este mai mare. Presiunea coloid-osmotică a sângelui care curge în capilarii glomerulari (πp) este de aproximativ 30 mmHg
- Presiunea hidrostatică a filtratului acumulat în capsula Bowman se opune, de asemenea, filtrării. Lichidul care filtrează prin capilară trebuie să se opună, de fapt, presiunii celui deja prezent în capsulă, care tinde să-l împingă înapoi.
Presiunea hidrostatică (Pb) exercitată de lichidul acumulat în capsula Bowman este de aproximativ 15 mmHg.
Adăugarea forțelor descrise mai sus arată că filtrarea este favorizată de o presiune netă de ultrafiltrare (Pf) egală cu 10 mmHg.
Volumul de lichid filtrat în unitatea de timp ia numele de rata de filtrare glomerulară (VFG). Așa cum sa anticipat, valoarea medie a VFG este de 120-125 ml / min, egală cu aproximativ 180 de litri pe zi.
Viteza de filtrare depinde de:
- Presiunea de ultrafiltrare netă (Pf): rezultată din echilibrul dintre forțele hidrostatice și cele osmotice coloidale care acționează prin barierele de filtrare.
dar și de la o a doua variabilă, numită
- Coeficient de ultrafiltrare (Kf = permeabilitate x suprafață de filtrare), în rinichi de 400 de ori mai mare decât cel al celorlalte districte vasculare; depinde de două componente: suprafața de filtrare, care este suprafața capilarelor disponibile pentru filtrare și permeabilitatea interfeței care separă capilarele de capsula Bowman
Pentru a stabili conceptele exprimate în acest capitol, putem afirma că reducerea ratei de filtrare glomerulară poate depinde de:
- o reducere a numărului capilarelor glomerulare care funcționează
- o reducere a permeabilității capilarelor glomerulare funcționale, de exemplu pentru procesele infecțioase care subminează structura
- o creștere a lichidului conținut în capsula Bowman, de exemplu datorită prezenței obstrucțiilor urinare
- o creștere a tensiunii arteriale coloid-osmotice
- o reducere a presiunii hidrostatice a sângelui care curge în capilarii glomerulari
Dintre cei enumerați, în scopul reglării ratei de filtrare glomerulară, factorii care sunt cel mai supuși variațiilor, supuși apoi controlului fiziologic, sunt presiunea coloid-osmotică și mai presus de toate tensiunea arterială în capilarii glomerulari.
Presiunea coloid-osmotică și filtrarea glomerulară
Anterior, am subliniat că presiunea coloid-osmotică din capilarii glomerulari este de aproximativ 30 mmHg. În realitate, această valoare nu este constantă în toate părțile glomerulului, dar crește pe măsură ce trecem de la segmentele învecinate la arteriolul aferent (începutul capilarelor, 28 mmHg) față de cele care colectează în arteriolul eferent (sfârșitul capilare, 32 mmHg). Fenomenul este ușor de explicat pe baza concentrației progresive a proteinelor plasmatice din sângele glomerular, rezultatul privării sale de lichide și al soluțiilor dizolvate în secțiunile anterioare ale glomerulului. Din acest motiv, pe măsură ce rata de filtrare crește (VFG), presiunea oncotică a sângelui glomerular crește progresiv (fiind lipsită de cantități mai mari de lichide și substanțe dizolvate).
În plus față de VFG, creșterea presiunii oncotice depinde, de asemenea, de cantitatea de sânge care atinge capilarele glomerulare (fracțiunea din fluxul plasmatic renal): dacă nu atinge mult, presiunea coloid-osmotică crește mai mult și viceversa.
Prin urmare, presiunea osmotică coloidală este influențată de fracția de filtrare:
- Fracția de filtrare (FF) = rata de filtrare glomerulară (VFG) / fracția fluxului plasmatic renal (FPR)
În condiții normale, fluxul sanguin renal (RES) se ridică la aproximativ 1200 ml / min (aproximativ 21% din debitul cardiac).
Presiunea osmotică coloidală este, de asemenea, influențată de
- Concentrația proteinei plasmatice (care crește în cazul deshidratării și scăderilor în cazul malnutriției sau problemelor hepatice)
Multe alte proteine plasmatice sunt prezente în sângele care ajung la glomeruli, iar presiunea osmotică coloidală în toate segmentele capilarelor glomerulare este mai mare.
Presiunea arterială și filtrarea glomerulară
Am văzut cum presiunea hidrostatică, adică forța cu care sângele este împins pe pereții capilarelor glomerulare, crește odată cu creșterea presiunii arteriale. Acest lucru sugerează că, atunci când valorile presiunii arteriale cresc, rata de filtrare este, de asemenea, crescută în consecință.
După cum se arată în grafic, dacă presiunea arterială medie rămâne între 80 și 180 mmHg, rata de filtrare glomerulară nu se modifică. Acest rezultat important este obținut în primul rând prin reglarea fracțiunii de flux plasmatic renal (FPR), corectând astfel cantitatea de sânge care trece prin arteriolele renale.
- În cazul în care rezistența arteriolelor renale crește (arteriolele se contractă, permițând trecerea mai puținului sânge), fluxul sanguin glomerular scade
- Dacă rezistența arteriolelor renale scade (arteriolele se dilată și se lasă să treacă mai mult sânge), fluxul sanguin glomerular crește
Efectul rezistenței arteriole la rata de filtrare glomerulară depinde de locul în care se produce o astfel de rezistență, în special dacă dilatarea sau îngustarea lumenului vasului afectează aferentul aferent sau arteriol aferent.
- În cazul în care rezistența arteriolelor renale aferente glomerului crește, mai puțin fluxurile de sânge în aval de obstrucție, atunci presiunea hidrostatică glomerulară este redusă și viteza de filtrare scade
- Dacă rezistența arteriolelor renale eferente la glomerul scade, în amonte de obstrucție crește presiunea hidrostatică și cu aceasta crește și viteza de filtrare glomerulară (seamănă cu parțial oclurarea unui tub de cauciuc cu un deget, se observă că în amonte obstrucție Pereții țevii se umflă prin creșterea presiunii hidrostatice a apei, care împinge lichidul pe pereții conductei).
Rezumând conceptul cu formule
| Rezistența arteriolelor aferente | Rezistența arteriolelor eferente |
| ↓ R → ↑ Pc și ↑ VFG (↑ FER) | ↑ R → ↑ Pc și ↑ VFG (↓ FER) |
| ↑ R → ↓ Pc și ↓ VFG (↓ FER) | ↓ R → ↓ Pc și ↓ VFG (↑ FER) |
R = rezistența arteriolelor - Pc = presiunea hidrostatică capilară - VFG = rata de filtrare glomerulară - FER = fluxul sanguin renal | |
În concluzie, subliniem modul în care creșterea VFG pentru creșterea rezistenței arteriolelor eferente este valabilă numai atunci când această creștere a rezistenței este modestă. Dacă vom compara rezistența arteriolară eferentă la un robinet, observăm că, pe măsură ce închidem rezistența la curgere - crescând rata de filtrare glomerulară. Odată ce, la un moment dat, continuând să închidă robinetul, VFG atinge un maxim și începe încet să scadă; aceasta este consecința creșterii presiunii osmotice coloidale a sângelui glomerular.
