Filtrare glomerulară

Ce forțe afectează filtrarea glomerulară?

Doar o mică parte, aproximativ 1/5 (20%), din sângele care intră în glomerulii renali suferă procesul de filtrare; restul de 4/5 ajung la sistemul capilar peritubular prin arteriola eferentă. Dacă tot sângele care pătrunde în glomerulus a fost filtrat, în arteriola eferentă vom găsi o masă deshidratată de proteine plasmatice și celule sanguine, care nu ar mai putea scăpa din rinichi. .

După cum este necesar, rinichiul are capacitatea de a varia procentul de volum de plasmă filtrat prin glomeruli renali; această capacitate este exprimată prin termenul fracție de filtrare și depinde de această formulă:

Fracția de filtrare (FF) = Rata de filtrare glomerulară (GFR) / Fracția fluxului plasmatic renal (FPR)

În procesele de filtrare, pe lângă structurile anatomice analizate în capitolul anterior, intră în joc și forțe foarte importante: unii se opun acestui proces, alții îl favorizează, să le vedem în detaliu.

Presiunea hidrostatică a sângelui care curge în capilarele glomerulare favorizează filtrarea, prin urmare evadarea lichidului din endoteliul fenestrat către capsula Bowman; această presiune depinde de accelerația gravitației impusă sângelui de către inimă și de permeabilitatea vasculară, cu cât este mai mare presiunea arterială, cu atât este mai mare forța sângelui pe pereții capilarelor, deci la 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, atrăgând lichidul spre interiorul capilarelor, cu alte cuvinte se opune filtrării.Când concentrația de proteine din sânge crește, crește presiunea oncotică și obstacolul în calea filtrării; invers, într-un sânge slab în proteine presiunea oncotică este scăzută și filtrarea mai mare. Presiunea coloid-osmotică a sângelui care curge în capilarele glomerulare (πp) este de aproximativ 30 mmHg
Presiunea hidrostatică a filtratului acumulat în capsula Bowman se opune și filtrării. Lichidul care se filtrează din capilare trebuie, de fapt, să se opună presiunii celor deja prezente în capsulă, care tinde să o împingă înapoi.
Presiunea hidrostatică (Pb) exercitată de lichidul acumulat în capsula Bowman este de aproximativ 15 mmHg.

Adăugând forțele descrise mai sus, rezultă că filtrarea este favorizată de o presiune netă de ultrafiltrare (Pf) egală cu 10 mmHg.

Volumul de lichid filtrat în unitatea de timp se numește rata de filtrare glomerulară (GFG). După cum era anticipat, valoarea medie a GF este de 120-125 ml / min, egală cu aproximativ 180 de litri pe zi.

Rata de filtrare depinde de:

Presiunea netă de ultrafiltrare (Pf): rezultată din echilibrul dintre forțele hidrostatice și coloid-osmotice care acționează prin barierele de filtrare.

dar și dintr-o a doua variabilă, numită

Coeficientul de ultrafiltrare (Kf = permeabilitate x suprafață de filtrare), în rinichi de 400 de ori mai mare decât cel din celelalte raioane vasculare; depinde de două componente: suprafața de filtrare, adică 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 reducerile ratei de filtrare glomerulară pot depinde de:

o reducere a numărului de capilare glomerulare funcționale
o reducere a permeabilității capilarelor glomerulare funcționale, de exemplu datorită proceselor infecțioase care le subversează structura
o creștere a fluidului conținut în capsula Bowman, de exemplu datorită prezenței obstrucțiilor urinare
o creștere a tensiunii arteriale osmotice coloidale
o reducere a presiunii hidrostatice a sângelui care curge în capilarele glomerulare

Dintre cei enumerați, în scopul reglării ratei de filtrare glomerulară, factorii cei mai supuși variațiilor, prin urmare supuși controlului fiziologic, sunt presiunea coloid-osmotică și mai presus tensiunea arterială în capilarele glomerulare.

Presiune coloid-osmotică și filtrare glomerulară

Anterior, am subliniat modul în care presiunea coloid-osmotică din interiorul capilarelor glomerulare este egală cu aproximativ 30 mmHg. În realitate, această valoare nu este constantă în toate secțiunile glomerulului, ci crește pe măsură ce se trece de la segmentele adiacente. La arteriola aferentă ( începutul capilarelor, 28 mmHg) la cele care se colectează în arteriola eferentă (capătul capilarelor, 32 mmHg). Fenomenul este ușor de explicat pe baza concentrației progresive a proteinelor plasmatice în sângele glomerular, rezultatul privarea de lichide și substanțe dizolvate filtrate în tractele anterioare ale glomerulului.Din acest motiv, pe măsură ce rata de filtrare (GFG) crește, presiunea oncotică a sângelui glomerular crește progresiv (fiind lipsită de cantități mai mari de lichide și substanțe dizolvate).

În plus față de GFR, creșterea presiunii oncotice depinde și de cât de mult sânge ajunge în capilarele glomerulare (fracțiunea fluxului plasmatic renal): dacă atinge puțin, presiunea coloid-osmotică crește într-o măsură mai mare și invers.

Prin urmare, presiunea coloid-osmotică este influențată de fracția de filtrare:

Fracția de filtrare (FF) = Rata de filtrare glomerulară (GFR) / Fracția fluxului plasmatic renal (FPR)

Creșterea fracției de filtrare crește rata de creștere a presiunii coloid-osmotice de-a lungul capilarelor glomerulare, în timp ce scăderea are efectul opus. în rata de filtrare și / sau o scădere a fracțiunii debitului plasmatic renal.

În condiții normale, fluxul sanguin renal (FER) se ridică la aproximativ 1200 ml / min (aproximativ 21% din debitul cardiac).

Presiunea coloid-osmotică este, de asemenea, influențată de

Concentrația proteinelor plasmatice (care crește în caz de deshidratare și scade în caz de malnutriție sau probleme hepatice)

Cu cât sunt mai multe proteine plasmatice în sânge care ajung la glomeruli, cu atât este mai mare presiunea coloid-osmotică în toate segmentele capilarelor glomerulare.

Tensiunea arterială și filtrarea glomerulară

Am văzut cum crește presiunea hidrostatică, adică forța cu care sângele este împins pe pereții capilarelor glomerulare, odată cu creșterea presiunii arteriale.

În realitate, rinichiul este echipat cu mecanisme eficiente de compensare, capabile să mențină rata de filtrare constantă pe o gamă largă de valori ale tensiunii arteriale. În absența acestei autoreglări, creșteri relativ mici ale tensiunii arteriale (de la 100 la 125 mmHg) ar produce creșteri de aproximativ 25% în GFR (de la 180 la 225 l / zi); cu o reabsorbție neschimbată (178,5 l / zi), excreția de urină ar merge de la 1,5 l / zi la 46,5 l / zi, cu epuizarea completă a volumului de sânge. Din fericire, acest lucru nu se întâmplă.

După cum se arată în grafic, dacă presiunea arterială medie rămâne în valori cuprinse între 80 și 180 mmHg, rata de filtrare glomerulară nu se modifică. Acest rezultat important se obține mai întâi prin reglarea fracțiunii fluxului plasmatic renal (FPR), apoi prin corectarea cantității de sânge care trece prin arteriolele renale.

Dacă rezistența arteriolelor renale crește (arteriolele se micșorează lăsând să treacă mai puțin sânge), fluxul sanguin glomerular scade
Dacă rezistența arteriolelor renale scade (arteriolele se dilată permițând trecerea mai multor sânge), fluxul sanguin glomerular crește

Efectul rezistenței arteriolare asupra ratei de filtrare glomerulară depinde de locul în care se dezvoltă această rezistență, în special dacă dilatarea sau îngustarea lumenului vasului afectează arteriolele aferente sau eferente.

Dacă rezistența arteriolelor renale aferente glomerulului crește, mai puțin sânge curge în aval de obstrucție, prin urmare presiunea hidrostatică glomerulară este redusă și rata de filtrare scade.
Dacă rezistența arteriolelor renale eferente la glomerul scade, în amonte de obstrucție crește presiunea hidrostatică și odată cu aceasta crește și rata de filtrare glomerulară (este ca și cum ocluzi parțial un tub de cauciuc cu un deget, se observă că în amonte de „obstrucție pereții tubului se umflă datorită creșterii presiunii hidrostatice a apei, care împinge lichidul pe pereții tubului).

Rezumând conceptul cu formule

Rezistența arteriolelor aferente Rezistență eferentă la arteriole ↓ R → ↑ Pc și ↑ VFG (↑ FER) ↑ R → ↑ Pc și ↑ VFG (↓ FER) ↑ R → ↓ Pc și ↓ VFG (↓ FER) ↓ R → ↓ Pc și ↓ VFG (↑ FER)

R = rezistență arteriolă - Pc = presiune hidrostatică capilară -

GFR = rata de filtrare glomerulară - FER = fluxul sanguin renal

În concluzie, subliniem modul în care creșterea GFR datorită creșterii rezistenței arteriolelor eferente este valabilă numai atunci când această creștere a rezistenței este modestă. - creșterea rezistenței la curgere - rata de filtrare glomerulară crește. La un anumit moment, continuând să închidă robinetul, GFR atinge un vârf maxim și încet începe să scadă; aceasta este consecința creșterii presiunii coloid-osmotice a sângele glomerular.