กองกำลังใดมีอิทธิพลต่อการกรองของไต?
เพียงส่วนเล็ก ๆ ประมาณ 1/5 (20%) ของเลือดที่เข้าสู่ไต glomeruli ผ่านกระบวนการกรอง; ส่วนที่เหลืออีก 4/5 มาถึงระบบเส้นเลือดฝอย peritubular ผ่านทางเส้นเลือดฝอย หากเลือดทั้งหมดที่เข้าสู่ glomerulus ถูกกรองใน arteriole ที่ปล่อยออกมาเราจะพบมวลพลาสมาโปรตีนพลาสมาและเซลล์เม็ดเลือดขาดน้ำซึ่งไม่สามารถหนีออกจากไตได้อีกต่อไป
ตามความจำเป็นไตมีความสามารถในการเปลี่ยนแปลงเปอร์เซ็นต์ของปริมาตรพลาสมาที่กรองผ่าน glomeruli ไต ความสามารถนี้แสดงโดยเศษส่วนการกรองคำและขึ้นอยู่กับสูตรนี้:
ส่วนการกรอง (FF) = อัตราการกรองของไต (VFG) / ส่วนการไหลของเลือดในไต (FPR)
ในกระบวนการกรองนอกเหนือจากโครงสร้างทางกายวิภาคที่วิเคราะห์ในบทก่อนหน้านี้ยังมีกองกำลังที่สำคัญมากเข้ามาเล่น: บางคนคัดค้านกระบวนการนี้คนอื่นชอบมันลองดูในรายละเอียด
- ความดันไฮโดรสแตติกของเลือดที่ไหลในเส้นเลือดฝอยไตจะช่วยกรองและดังนั้นการหลบหนีของของเหลวจาก endothelium fenestrated ต่อแคปซูลโบว์แมน; ความดันนี้ขึ้นอยู่กับการเร่งความเร็วของแรงโน้มถ่วงที่กำหนดในเลือดโดยหัวใจและในหลอดเลือด patency ดังนั้นยิ่งความดันโลหิตและยิ่งความดันโลหิตบนผนังของเส้นเลือดฝอยมากขึ้นแล้วความดันที่หยุดนิ่ง ความดันไฮโดรสแตติก (PC) ของเส้นเลือดฝอยอยู่ที่ประมาณ 55 mmHg
- ความดันคอลลอยด์ - ออสโมติก (หรือเพียงแค่ oncotic) มีความเกี่ยวข้องกับการปรากฏตัวของโปรตีนในพลาสมาในเลือด; แรงนี้ต่อต้านสิ่งก่อนหน้าโดยนึกถึงของเหลวที่อยู่ด้านในของเส้นเลือดฝอยหรือกล่าวอีกนัยหนึ่งว่ามันต่อต้านการกรอง เมื่อความเข้มข้นของโปรตีนในเลือดเพิ่มขึ้นความดันและการกรองก็เพิ่มขึ้น ในทางกลับกันในเลือดโปรตีนต่ำความดันในเลือดต่ำและการกรองก็ยิ่งดีขึ้น ความดันคอลลอยด์ - ออสโมติกของเลือดไหลในเส้นเลือดฝอยไต (omerp) ประมาณ 30 mmHg
- ความดันไฮโดรสแตติกของการกรองที่สะสมในแคปซูลโบว์แมนยังต่อต้านการกรอง ในความเป็นจริงแล้วของเหลวที่กรองผ่านเส้นเลือดฝอยจะต้องต่อต้านความดันที่มีอยู่ในแคปซูลซึ่งมีแนวโน้มที่จะดันกลับเข้าไป
ความดันไฮโดรสแตติก (Pb) กระทำโดยของเหลวที่สะสมในแคปซูลโบว์แมนมีค่าประมาณ 15 mmHg
การเพิ่มแรงที่อธิบายไว้ข้างต้นแสดงให้เห็นว่าการกรองนั้นได้รับความนิยมจากความดันการกรองสุทธิ (Pf) เท่ากับ 10 mmHg
ปริมาตรของของเหลวที่ถูกกรองในหน่วยเวลาใช้ชื่อของอัตราการกรองของไต (VFG) ตามที่คาดไว้ค่าเฉลี่ยของ VFG คือ 120-125 มล. / นาทีเท่ากับประมาณ 180 ลิตรต่อวัน
ความเร็วในการกรองขึ้นอยู่กับ:
- Net ultrafiltration pressure (Pf): เป็นผลมาจากความสมดุลระหว่างกองกำลังไฮโดรสแตติกและคอลลอยด์ - ออสโมติกที่ทำหน้าที่ผ่านอุปสรรคการกรอง
แต่ยังมาจากตัวแปรตัวที่สองที่เรียกว่า
- ค่าสัมประสิทธิ์การกรอง Ultrafiltration (Kf = การซึมผ่านของพื้นผิวการกรอง x) ในไต 400 เท่าสูงกว่าย่านหลอดเลือดอื่น ๆ ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบที่สอง: พื้นผิวการกรองซึ่งเป็นพื้นที่ผิวของเส้นเลือดฝอยที่มีอยู่สำหรับการกรองและการซึมผ่านของอินเตอร์เฟซที่แยกเส้นเลือดฝอยจากแคปซูลโบว์แมน
เพื่อแก้ไขแนวคิดที่แสดงในบทนี้เราสามารถระบุได้ว่าการลดลงของอัตราการกรองของไตอาจขึ้นอยู่กับ:
- ลดจำนวนการทำงานของเส้นเลือดฝอยไต
- การลดการซึมผ่านของการทำงานของเส้นเลือดฝอยไตตัวอย่างเช่นกระบวนการติดเชื้อที่ล้มล้างโครงสร้าง
- การเพิ่มขึ้นของของเหลวที่บรรจุอยู่ในแคปซูลโบว์แมนตัวอย่างเช่นเนื่องจากมีสิ่งกีดขวางทางปัสสาวะ
- การเพิ่มขึ้นของความดันโลหิตคอลลอยด์ - ออสโมติก
- การลดความดันของเลือดที่ไหลในเส้นเลือดฝอยไต
ในบรรดาที่ระบุไว้เพื่อวัตถุประสงค์ในการควบคุมอัตราการกรองของไตปัจจัยส่วนใหญ่อาจมีการเปลี่ยนแปลงจากนั้นภายใต้การควบคุมทางสรีรวิทยาเป็นความดันคอลลอยด์ออสโมติกและเหนือสิ่งอื่นใดความดันโลหิตในเส้นเลือดฝอยไต
ความดันคอลลอยด์ - ออสโมติกและการกรองของไต
ก่อนหน้านี้เราเน้นว่าแรงดันคอลลอยด์ - ออสโมติกภายในเส้นเลือดฝอยไตประมาณ 30 มิลลิเมตรปรอท ในความเป็นจริงค่านี้ไม่คงที่ในทุกส่วนของ glomerulus แต่เพิ่มขึ้นเมื่อเราย้ายจากส่วนที่ต่อเนื่องกันไปยังส่วนอวัยวะ (ส่วนเริ่มต้นของเส้นเลือดฝอย 28 มม. ปรอท) ไปยังส่วนที่เก็บรวบรวมในหลอดเลือดแดงส่วนปลาย ( เส้นเลือดฝอย 32 มม. ปรอท) ปรากฏการณ์นี้อธิบายได้อย่างง่ายดายบนพื้นฐานของความเข้มข้นที่เพิ่มขึ้นของโปรตีนในพลาสมาในเลือดของไต, ผลลัพธ์ของการกีดกันของเหลวและตัวละลายที่ถูกกรองในส่วนก่อนหน้าของ glomerulus ด้วยเหตุนี้เมื่ออัตราการกรองเพิ่มขึ้น (VFG) ความดันแบบ oncotic ของเลือดในไตเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง (ถูกกีดกันปริมาณของเหลวและตัวละลายที่มากขึ้น)
นอกจาก VFG แล้วการเพิ่มขึ้นของความดันมะเร็งยังขึ้นอยู่กับว่าเลือดไปถึงเส้นเลือดฝอยไตมากแค่ไหน (เศษส่วนของการไหลของเลือดในไต): หากไม่ถึงมากความดันคอลลอยด์จะเพิ่มมากขึ้นและในทางกลับกัน
ความดันคอลลอยด์ - ออสโมติกจึงได้รับอิทธิพลจากส่วนการกรอง:
- ส่วนการกรอง (FF) = อัตราการกรองของไต (VFG) / ส่วนการไหลของเลือดในไต (FPR)
ภายใต้สภาวะปกติการไหลเวียนของเลือดในไต (RES) จะอยู่ที่ประมาณ 1200 มล. / นาที (ประมาณ 21% ของการเต้นของหัวใจ)
ความดันคอลลอยด์ - ออสโมติกยังได้รับอิทธิพลจาก
- ความเข้มข้นโปรตีนในพลาสมา (ซึ่งจะเพิ่มขึ้นในกรณีของการขาดน้ำและลดลงในกรณีที่มีการขาดสารอาหารหรือปัญหาตับ)
มีโปรตีนพลาสมาจำนวนมากในเลือดที่มาถึง glomeruli และความดันคอลลอยด์ - ออสโมติกในทุกส่วนของเส้นเลือดฝอยในไตมีมากขึ้น
ความดันโลหิตและการกรองของไต
เราได้เห็นแล้วว่าความดันไฮโดรสแตติกเช่นแรงที่เลือดผลักไปที่ผนังของเส้นเลือดฝอยไตเพิ่มขึ้นเมื่อความดันโลหิตเพิ่มขึ้น สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่าเมื่อค่าความดันโลหิตสูงขึ้นอัตราการกรองก็จะเพิ่มขึ้นตามไปด้วย
ดังที่แสดงในกราฟหากความดันเลือดแดงเฉลี่ยยังคงอยู่ระหว่าง 80 ถึง 180 mmHg อัตราการกรองของไตจะไม่เปลี่ยนแปลง ผลลัพธ์ที่สำคัญนี้สามารถทำได้โดยการควบคุมปริมาณการไหลของเลือดในไต (FPR) ซึ่งเป็นการแก้ไขปริมาณของเลือดที่ไหลผ่านหลอดเลือดแดงไต
- หากความต้านทานของหลอดเลือดแดงไตเพิ่มขึ้น (หลอดเลือดแดงหดตัวทำให้เลือดไหลผ่านได้น้อยลง) การไหลของเลือดของไตจะลดลง
- หากความต้านทานของหลอดเลือดแดงไตลดลง (หลอดเลือดแดงขยายและปล่อยให้เลือดไหลผ่านได้มากขึ้น) การไหลของเลือดของไตจะเพิ่มขึ้น
ผลของการต้านทานอาร์ทีโอลีออร์ต่ออัตราการกรองของไตขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่ความต้านทานดังกล่าวพัฒนาขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าการขยายหรือหดตัวของลูเมนหลอดเลือดมีผลกระทบต่ออวัยวะหรืออาร์เทอริโอล
- หากความต้านทานของหลอดเลือดแดงใหญ่ที่ยึดติดกับ glomerulus เพิ่มขึ้นจะทำให้เลือดไหลเวียนน้อยลงจากสิ่งกีดขวางจากนั้นความดันของไตจะลดลงและความเร็วในการกรองจะลดลง
- หากความต้านทานของภาวะไตวายที่ต่อเนื่องกับ glomerulus ลดลงต้นน้ำของสิ่งกีดขวางจะเพิ่มแรงดันน้ำนิ่งและด้วยความเร็วในการกรองของไตก็จะเพิ่มขึ้นด้วย (มันเหมือนกับการอุดท่อยางด้วยนิ้วเพียงบางส่วน สิ่งกีดขวางผนังของท่อขยายตัวโดยการเพิ่มแรงดันของน้ำซึ่งดันของเหลวกับผนังของท่อ)
สรุปแนวคิดด้วยสูตร
| ความต้านทานของอวัยวะส่วนล่าง | ความต้านทานของ arterioles ที่ออกฤทธิ์ |
| ↓ R →↑ Pc และ↑ VFG (↑ FER) | ↑ R →↑ Pc และ↑ VFG (↓ FER) |
| ↑ R →↓ Pc และ↓ VFG (↓ FER) | ↓ R →↓ Pc และ↓ VFG (↑ FER) |
R = ความต้านทานของ arterioles - Pc = ความดันของเส้นเลือดฝอย - VFG = อัตราการกรองของไต - FER = การไหลเวียนของเลือดในไต | |
ในการสรุปเราขีดเส้นใต้ว่าการเพิ่มขึ้นของ VFG สำหรับการเพิ่มความต้านทานของหลอดเลือดแดงที่ออกมาจะมีผลเฉพาะเมื่อการเพิ่มความต้านทานนี้มีเพียงเล็กน้อย หากเราเปรียบเทียบความต้านทาน arteriolar ที่มีประสิทธิภาพกับการแตะเราสังเกตเห็นว่าเมื่อเราปิดการประปา - การเพิ่มความต้านทานต่อการไหล - อัตราการกรองของไตจะเพิ่มขึ้น เมื่อถึงจุดหนึ่งให้ปิดก๊อกน้ำต่อไป VFG ถึงจุดสูงสุดสูงสุดและเริ่มช้าลงเพื่อลด นี่คือผลที่ตามมาของการเพิ่มขึ้นของความดันคอลลอยด์ - ออสโมติกของเลือดไต
