Характеристика процесса фильтрации в нефроне. Фильтрационное давление и факторы, на него влияющие.

Предыдущая45678910111213141516171819Следующая

Фильтрация воды и низкомолекулярных компонентов плазмы через клубочковый фильтр, малопроницаемый для высокомолекулярных веществ, обусловлена разностью между гидростатическим давлением крови в капиллярах клубочка(70 мм ртст) , онкотическим давлением ультафильтрата плазмы крови в капсуле клубочка(30 мм ртст) и гидростатическим давлением ультрафильтрата плазмы крови в капсуле клубочка (20 мм ртст). эффективное фильтрационное давление , определяющее скорость клубочковой фильтрации равно 20 мм ртст(70-30-20). Фильтрация происходит только в том случае, если давление крови в капиллярах клубочков превышает сумму онкотического давления белков плазмы и давления жидкости в капсуле клубочка.

Общая поверхность капилляров клубочка достигает 1,5м2/00 г почки. Фильтрующая мембрана, стоящая на пути жидкости из просвета капилляра в полость капсулы клубочка, состоит из 3 слоев: эндотелиальных клеток, базальной мембраны и эпителиальных клеток-подоцитов. Клетки эндотелия очень истончены, в них имеются овальные отверстия. При нормальном кровотоке наиболее крупные белковые молекулы образуют барьерный слой на поверхности пор эндотелия, препятствуя прохождению через них форменных элементов и мелкодисперсных белков. Остальные компоненты плазмы крови и воды могут свободно достигать базальной мембраны, состоящей из 3 слоев – центрального и 2 периферических. Поры в базальной мембране огарничивают прохождение молекул размером более 5-6 нм. Важную роль в определении размера фильтруемых веществ играют щелевые мембраны между ножками подоцитов. Базальная и щелевые мембраны ограничивают фильтрацию веществ диаметром более 6 нм. Свободному прохождению белков через гломерулярный барьер препятствует отрицательно заряженные молекулы(полианионы) в веществе базальной мембраны и в выстилке, лежащей на поверхности подоцитов и между их ножками.

Факторы , влияющие на фильтрационное давление:

Фильтрационное давление — это сила, обеспечивающая движение жидкости с растворенными в ней веществами из плазмы крови капилляров клубочка в просвет капсулы. Эта сила создается гидро­статическим давлением крови в капилляре клубочка. Препятству­ющими фильтрации силами являются онкотическое давление белков плазмы крови (т.к. белки почти не проходят через фильтр) и дав­ление жидкости (первичной мочи) в полости капсулы клубочка. Таким образом,фильтрационное давление (ФД) представляет собой разность между гидростатическим давлением крови в капиллярах (Рг) и суммой онкотического давления плазмы крови (Ро) и давления первичной мочи (Рм) в капсуле: ФД = Рг-(Ро + Рм). Гидроста­тическое давление крови в капиллярах клубочка высокое, примерно 65-70 мм рт.ст., т.е. почти в 2 раза выше, чем в капиллярах других тканей. Это связано,
во-первых, с тем, что капилляры клубочка находятся близко к аорте (короткие почечные и внутрипочечные артерии), и,
во-вторых, — диаметр приносящих артериол клубочка больше, чем у выносящих.

 

Предыдущая45678910111213141516171819Следующая

Клубочковая ультрафильтрация

КЛУБОЧКОВАЯ УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИЯ является пассивным процессом, происходит в КАПСУЛЕ НЕФРОНА и сопровождается образованием первичной мочи

На жидкую часть крови, находящуюся в капиллярах клубочка, действует ГИДРОСТАТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ крови, равное 70 мм рт.ст.

Вместе с водой в капсулу фильтруются НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ вещества: ионы, углеводы, витамины, микроэлементы, инулин, креатинин, уробилин и другие пигменты.

КРУПНОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ вещества не могут пройти через капиллярный барьер сосудов почечного тельца, поэтому БЕЛКИ плазмы крови не проходят в первичную мочу и, притягивая к себе воду, мешают ее фильтрации.

Также фильтрации препятствуетгидростатическое давление фильтрата(первичной мочи) в капсуле.

Следовательно, эффективное фильтрационное давление равно разности между гидростатическим давлением крови (70 мм рт.ст.), способствующим фильтрации, с суммой онкотического давления крови (30 мм рт.ст.) и гидростатического давления фильтрата (20 мм рт.ст.), препятствующими ей: 70-(30+20)=20 мм рт.ст.

Таким образом, ФИЛЬТРАЦИЯ ПРОИСХОДИТ, если ДАВЛЕНИЕ крови в КАПИЛЛЯРАХ КЛУБОЧКОВ ПРЕВЫШАЕТ сумму ОНКОТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ белков плазмы и ДАВЛЕНИЯ жидкости в КАПСУЛЕ КЛУБОЧКОВ.

Фильтрационная функция почек

При этом ОБЩИЙ ОБЪЁМ УЛЬТРАФИЛЬТРАТА, образующегося в почке, зависит от Количества функционирующих клубочков, от уровня фильтрации в каждом из клубочков, от скорости кровотока по сосудам нефрона, от СОСТОЯНИЯ гломерулярной проницаемости.

Состав первичной мочи по содержанию неорганических и органических веществ (за исключением крупномолекулярных белков), соответствует плазме крови.

Инулин и креатинин не реабсорбируется в кровь, поэтому по их концентрации в конечной моче можно судить об интенсивности фильтрации.

Квант клубочковой фильтрации за счет саморегуляторных механизмов обеспечивает постоянное количество первичной мочи.

Механизмы саморегуляции направлены на сохранение параметров, определяющих эффективное фильтрационное давление.

ГИДРОСТАТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ крови в капиллярах клубочков сохраняется ПОСТОЯННЫМ при изменении артериального давления от 70 до 180 мм рт.ст.

СОХРАНЕНИЕ постоянного кровяного давления в капиллярах обусловлено СОКРАЩЕНИЕМ или РАССЛАБЛЕНИЕМ ПРЕКАПИЛЛЯРНЫХ СФИНКТЕРОВ.

ОНКОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ является жесткой константой организма. Поэтому в условиях нормы онкотическое давление не изменяет скорость и количество образования первичной мочи. Постоянство гидростатического и онкотического давлений крови определяет неизменность гидростатического давления первичной мочи и, следовательно, величины эффективного фильтрационного давления.

Если в условиях отклонения от нормы, силы, способствующие образованию мочи, возрастут (увеличение гидростатического или снижение онкотического давлений крови), то это приведет к увеличению гидростатического давления первичной мочи и, как следствие, к сохранению на постоянном уровне скорости клубочковой фильтрации

КЛУБОЧКОВАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ увеличивается ДНЕМ (на 30% выше, чем ночью), при снижении концентрации белка в крови и при увеличении кровотока (при расширении сосудов почки)

КЛУБОЧКОВАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ уменьшается при УВЕЛИЧЕНИИ концентрации БЕЛКА в плазме крови, а также при ПАДЕНИИ ПЛАЗМОТОКА (при сужении сосудов почки).

 

Предыдущая1234567Следующая

ПОСМОТРЕТЬ ЕЩЕ:

Скорость клубочковой фильтрации является одним из основных показателей здоровья почек. На начальном этапе своего образования моча фильтруется как жидкость, содержащаяся в плазме крови в почечный клубочек, чрез находящиеся здесь мелкие сосуды в полость капсулы. Происходит это следующим образом:

1.

капилляры почек выстланы изнутри плоским эпителием, между клетками которого находятся крошечные отверстия, диаметр которых не превышает 100 нанометров.

Характеристика процесса фильтрации в нефроне. Фильтрационное давление и факторы, на него влияющие.

Клетки крови не могут пройти через них, они слишком крупны для этого, тогда как содержащаяся в плазме вода и растворенные в ней вещества свободно проходят через этот фильтр,

2.

следующий этап – это находящаяся внутри почечного клубочка базальная мембрана. Размер ее пор составляет не более 3 нм, а поверхность заряжена отрицательно. Основная задача базальной мембраны заключается в том, чтобы отделить от первичной мочи белковые образования, присутствующие в плазме крови. Полное обновление клеток  базальной мембраны происходит не реже 1 раза в год,

3.

и наконец первичная моча попадает на подоциты – отростки эпителия выстилающего капсулу клубочка. Размер пор, которые находятся между ними, составляет около 10 нм, а присутствующие здесь же миофибриллы действуют как насос, перенаправляя первичную мочу в капсулу клубочка.

Под скоростью клубочковой фильтрации, которая является главной количественной характеристикой данного процесса, подразумевают образующийся за 1 минуту в почках объем первоначальной мочи.

Норма скорости клубочковой фильтрации. Расшифровка результата (таблица)

Скорость клубочковой фильтрации зависит от возраста и от пола человека. Обычно ее измеряют следующим образом: после того, как пациент утром просыпается, ему дают выпить примерно 2 стакана воды. Спустя 15 минут он мочится обычным образом, отмечая время, когда мочеиспускание заканчивается. Пациент ложится в постель и спустя ровно час после окончания мочеиспускания снова мочится, уже собирая мочу. Через  полчаса после окончания мочеиспускания у пациента производят забор крови из вены – 6-8 мл. Спустя час после мочеиспускания пациент снова мочится и снова собирает в отдельную емкость порцию мочи. Скорость клубочковой фильтрации определяется по объему собранной мочи в каждой порции и по клиренсу эндогенного креатинина в сыворотке крови и в собранной моче.

У нормального здорового человека средних лет СКФ в норме составляет:

• у мужчин – 85-140 мл/мин,
• у женщин — 75-128 мл/мин.

Затем скорость клубочковой фильтрации начинает снижаться – за 10 лет примерно на 6.5 мл/мин.

Скорость клубочковой фильтрации определяют при подозрении на целый ряд заболеваний почек – именно она позволяет достаточно быстро определить проблему еще до того, как в крови повысится уровень мочевины и креатинина.

Начальной стадией хронической почечной недостаточности считается снижение скорости клубочковой фильтрации до 60 мл/мин. Почечная недостаточность может быть компенсированной – 50-30 мл/мин и декомпенсированной, когда СКФ падает до 15 мл/мин и ниже. Промежуточные значения СКФ называются субкомпенсированной почечной недостаточностью.

Если норма скорости клубочковой фильтрации снижается значительно, то требуется проведение дополнительного обследования пациента для того чтобы выяснить, нет ли у него повреждения почек. Если результаты обследования ничего не показывают, пациенту в качестве диагноза указывают снижение скорости клубочковой фильтрации.

Скорость клубочковой фильтрации в норме для обычных людей и для беременных женщин:

Если скорость клубочковой фильтрации повышена, что это значит?

Если скорость клубочковой фильтрации отличается от нормы в сторону повышения, это может говорить о развитии в организме пациента следующих заболеваний:

• системная красная волчанка,
• гипертония,
• нефротический синдром,
• сахарный диабет.

Если скорость клубочковой фильтрации вычисляется по клиренсу креатинина, то нужно помнить о том, что прием некоторых лекарственных препаратов может привести к повышению его концентрации в анализах крови.

Если скорость клубочковой фильтрации понижена, что это значит?

К тому, что снижается норма скорости клубочковой фильтрации, могут привести следующие патологии:

• сердечнососудистая недостаточность,
• обезвоживание организма вследствие рвоты и диареи,
• пониженная функция щитовидной железы,
• заболевания печени,
• острый и хронический гломерулонефрит,
• опухоли предстательной железы у мужчин.

Устойчивое снижение скорости клубочковой фильтрации до 40 мл/мин принято называть выраженной почечной недостаточностью, снижение до 5 мл/мин и меньше является терминальной стадией хронической почечной недостаточности.

Почечное, или мальпигиевое, тельце представляет собой двустенную капсулу (капсула Шумлянского—Боумена) внутри которой находится клубочек капилляров. Внутренняя поверхность капсулы выстлана эпителиальными клетками; образующаяся полость между висцеральным и париетальным листками капсулы переходит в просвет проксимального извитого канальца.

Слои, отделяющие плазму крови от просвета капсулы

1. Эндотелий — является барьером для клеток крови, имеет поры 50-100 нм.
2. Базальная мембрана — имеет поры диаметром 5-6 нм, которые пропускают белки массой не более 70 кДа.
3. Подоциты — формируют структуры «переплетенных пальцев», формируя трехмерный фильтр с порами 20-50 нм. Пространство пор заполняет гликокаликс подоцитов, состоящий из гликопротеинов с сиаловой кислотой в качестве гликана, несущего высокий отрицательный заряд. Наличие сиалопротеинов обеспечивает прохождение молекул диаметром от 1,5 до 10 нм и предотвращает прохождение более крупных молекул.

Благодаря такому строению почечного фильтра в первичную мочу преимущественно попадают только мелкие незаряженные или положительно заряженные молекулы.

Ультрафильтрация

В целом, ультрафильтрат по составу подобен плазме крови, за исключением белков.

Клубочковая фильтрация что это такое

Ультрафильтрация является пассивным процессом. Ее скорость в норме составляет 80–120 мл/мин и определяется следующими факторами:

• состояние базальной мембраны;
• число клубочков;
• гидростатическое давление крови в клубочковых капиллярах;
• гидростатическое давление ультрафильтрата в боуменовой капсуле;
• онкотическое давление белков плазмы.

Последние три фактора определяют скорость фильтрации в здоровой почке по выражению:

Р_фильтр = Р_крови – Р_капсул – Р_онкот

где Р_фильтр – фильтрационное давление, Р_крови – гидростатическое давление крови, Р_капсул – давление внутри капсулы, Р_онкот – онкотическое давление белков.

Учитывая, что Ркрови = 70 мм рт.ст., Ркапсул = 30 мм рт.ст., Ронкот = 20 мм рт.ст., получаем значение эффективного фильтрационного давления равное 20 мм рт.ст. Изменение любого из указанных трех факторов неминуемо изменяет скорость образования мочи.

Учитывая, что Р_крови = 70 мм рт.ст., Р_капсул = 30 мм рт.ст., Р_онкот = 20 мм рт.ст., получаем значение эффективного фильтрационного давления равное 20 мм. рт.ст. Изменение любого из указанных трех факторов неминуемо изменяет скорость образования мочи.

В то же время очевидно, что Р_капсул и Р_онкот не могут изменяться быстро. Таким образом для обеспечения стабильного Р_фильтр остается только возможность регулирования гидростатического давления Р_крови. Почки справляются с этой задачей, изменяя активность ренин-ангиотензиновой системы, при этом за счет увеличения системного артериального давления поддерживается стабильность почечного кровотока и, значит, фильтрационного давления.

При нарушении кровообращения в почках любого происхождения (кровопотери, повышение вязкости крови, обезвоживание, длительное использование диуретиков, атеросклероз и т. п.) происходит активация ренин-ангиотензиновой системы, спазм сосудов и повышение (стабилизация) системного давления. Возникает почечная гипертензия.

Примечания

См. также

Почки – это важный парный орган человека, который осуществляет фильтрацию и выделение из организма ненужных веществ. Свои функции почки осуществляют путём образования мочи, с которой выводятся вредные вещества. Процесс мочеобразования состоит из нескольких процессов, одним из которых является клубочковая фильтрация почек.

Скорость этого процесса фильтрации является основным показателем функционирования почек человека. С помощью определения скорости клубочковой фильтрации происходит выяснение состояния почек и оценка эффективности лечения их заболеваний.

Процесс образования мочи

Скорость процесса мочеобразования в целом и клубочковой фильтрации в частности зависят от состояния организма, которое регулируется гормонами и аутокоидами (биологически активными веществами).

Образование мочи, которая выводится из организма, состоит из трёх различных процессов.

• Гломерулярная или клубочковая фильтрация является первым этапом процесса образования мочи. На этом этапе происходит образование первичной мочи. Оно заключается в ультрафильтрации жидкости, поступающей в капсулу почечного клубочка из плазмы крови.
• На втором этапе происходит обратное всасывание веществ после их фильтрации. Этот процесс именуется канальцевой реабсорбцией.
• Заключительным этапом образования мочи является секреция клетками канальца органических и неорганических веществ.

Скорость клубочковой фильтрации

Оценка скорости клубочковой фильтрации (СКФ) имеет большое значение при таких почечных заболеваниях:

• хронический и острый гломерулонефрит, а также вторичный гломерулонефрит;
• почечная недостаточность;
• пиелонефрит;
• волчаночный нефрит;
• нефротический синдром;
• гломерулосклероз;
• амилоидоз почек;
• диабетическая нефропатия и др.

При данных патологиях почек происходит снижение СКФ задолго до возникновения нарушений функционирования почек и повышения уровня креатинина и мочевины в крови пациента.

Вычисление скорости фильтрации

Эталоном определения скорости клубочковой фильтрации является клиренс (скорость очищения) инсулина, который позволяет точно оценить процесс фильтрации в организме.

СКФ может определяться по формуле Кокрофта-Голта. Для этого определяют скорость очищения креатинина в двух порциях мочи пациента с разницей в час. Строгий учёт времени в данном случае очень важен. Есть и другой вариант: можно вычислить среднюю скорость за сутки. Также можно разделить мочу на ночную и дневную.

Клубочковая фильтрация

Суточная СКФ определяется на основании показателей ночной и дневной мочи.

При этом у пациента берут на анализ кровь из вены, чтобы определить уровень креатинина в плазме.

Норма фильтрации

Клубочковая фильтрация происходит в результате гидростатического давления, которое возникает благодаря работе сердца. Норма клубочковой фильтрации почек составляет 100-120 мл/мин. При нормальной СКФ почек каждую минуту процессу ультрафильтрации подвергается примерно пятая часть общего объёма почечного плазмотока.

Снижение клубочковой фильтрации свидетельствует о патологиях в организме (повышение венозного почечного давления, гипотония, дегидратация, шоковое состояние, сердечная недостаточность и др.).

Повышение показателя фильтрации может свидетельствовать о начале сахарного диабета, гипертонии, системной красной волчанки, нефротического синдрома и других заболеваниях.