Glomerulární filtrace

Nádor

Funkční schopnosti ledvin se odrážejí ve stavu celého lidského těla. Čištění krve se provádí v ledvinách nefrony. Glomerulární filtrace ledvin má důležitou diagnostickou hodnotu a jeho rychlost musí být udržována na konstantní úrovni. Odchylky v indikátoru indikují přítomnost patologických procesů v těle.

Ledviny jsou hlavním orgánem lidského vylučovacího systému. Celkový zdravotní stav závisí na jejich funkčních schopnostech. Z nich se krev očistí od toxinů.

Proces čištění se provádí v glomerulárním přístroji. Skládá se z velkého množství nefronů, které se skládají z vaskulárních glomerulů a transmisivních tubulů. V důsledku průchodu nefrony je krev očištěna od toxinů a přechází.

Je to důležité! Ve zdravém lidském stavu má míra glomerulární filtrace ledvin určitou hodnotu, která závisí na věku a pohlaví a je udržována na konstantní úrovni.

Rychlost glomerulární filtrace ukazuje, kolik krve může vyčeřit ledviny za 1 minutu. Odchylka od ukazatele hovoří o vývoji patologie močového systému.

Rychlost filtrační kapacity je ovlivněna následujícími faktory:

  1. Počet nefronů, které se účastní procesu čištění krve. U ledvinových patologií umírají nefrony a již nejsou obnoveny. Se sníženým počtem nefronů se ledviny nedokážou vyrovnat se svými funkcemi, což vede ke smrti ještě více nefronů.
  2. Objem krve, který protéká ledvinami. Normální hodnota je 600 ml / min. Překročení objemu zvyšuje zátěž.
  3. Hladina cévního tlaku. Když se změní, dochází k potížím s filtrováním a jeho rychlost se snižuje.

Glomerulární rychlost může být vypočtena několika způsoby. Pro tento účel se používají speciální vzorce, pomocí kterých můžete provádět výpočty jak na kalkulačce, tak na počítači.

Klírens kreatininu je důležitým ukazatelem funkce ledvin. Podle metody Cockroft-Gold potřebuje člověk močit ráno a vypít sklenici vody. Poté začíná hodinový odběr vzorků moči s časem začátku a konce močení. Současně je prováděn krevní test pro porovnání hladiny kreatininu v moči a séru.

Výpočet se provádí podle vzorce: F1 = (u1 / p) v1, kde:

  • F1 - rychlost glomerulární filtrace;
  • u1 - množství kreatininu v moči;
  • p je množství kreatininu v krvi;
  • v1 - doba trvání prvního močení v minutách.

Používá se také druhý vzorec:

GFR = ((140 - věk, roky) * (hmotnost, kg)) / (72 * měření kreatininu v krvi)

Zajímavé vědět! U žen je tento ukazatel nižší a násobí se 0,85.

Rychlost glomerulární práce ledvin se vypočítá podle Schwarzova vzorce: SCF = k * výška / Scr, kde:

  • K-věkový poměr,
  • SCr - množství kreatininu v krvi.

Je to důležité! Správně vyhodnotit zdravotní stav ledvin podle výpočtových metod může pouze zkušený odborník. Nezávislé použití výpočtu může způsobit nesprávné výsledky a zhoršit stav.

GFR závisí na několika faktorech. Nejdůležitější jsou věk a pohlaví osoby.

Glomerulární filtrace: co je to, rychlost rychlosti a vzorec pro výpočet

V léčbě mnoha nemocí je tento indikátor jedním z nejdůležitějších pro sledování účinnosti léčby.

Nefron je nejmenší funkční jednotka ledvin. To je také nazýváno strukturální jednotkou tohoto těla. On hraje hlavní roli v přirozeném čištění krve. V obou ledvinách je více než 2 miliony funkčních jednotek. Oni jsou tkaní do oddělených skupin, proto tvořit glomeruli. Jsou to oni, kteří reprezentují glomerulární aparát varhan. Zde probíhají procesy čištění tekuté tkáně těla - glomerulární (renální) filtrace.

Čištění krve v ledvinách přes glomerulární filtr kaskádou biologických a fyzikálně-chemických procesů.

Přirozeným čištěním těla tekuté tkáně je dobře studovaný proces. Proto není obtížné vysvětlit, jak se to provádí.

Krev obohacená kyslíkem a dalšími metabolity proniká do ledvin přesněji do glomerulárního aparátu. Nefronové mají ve své struktuře jakýsi filtr. Díky němu dochází k přirozenému procesu separace toxinů a produktů rozkladu z vody.

Oddělená od toxických produktů metabolismu, voda teče zpět do krevního oběhu. To se nazývá reabsorpce. Spolu s kapalinou jsou absorbovány a všechny potřebné stopové prvky, které jsou v ní rozpuštěny. Mezi ně patří například sodík, glukóza, draslík. Po průchodu filtrem se toxické látky přes tubuly pohybují do ledvinových pyramid. Odtud metabolity vstupují do šálků a pánevního systému. Tvoří tzv. "Sekundární moč". Je to ona, kdo se vylučuje z těla při močení.

Vzhledem k fyziologickým charakteristikám nefronů - nejsou schopny se zotavit, stejně jako nervové tkáně - je nutné provádět včasnou a adekvátní léčbu nemocí orgánů močového systému.

V těle existuje „rezerva“ nefronů, která se spouští, když určitý počet z nich zemře. Tato „rezerva“ však není věčná a je také vyčerpaná.

Proces čištění krve v glomerulech je redukován na následující fáze:

  1. Tekutá tkáň obohacená látkami jde do ledvin;
  2. Filtruje se přes systém glomerulárních filtrů;
  3. Látky, které jsou prospěšné pro tělo přetrvávají a pak v něm cirkulují;
  4. Filtrované škodlivé metabolity vstupují do močového traktu;
  5. Sekundární moč se vylučuje.

Glomerulární clearance obvykle nastává bez povšimnutí lidmi a neovlivňuje jejich zdraví.

Současně je ovlivněn několika faktory, z nichž jedním je filtrační tlak, který vzniká v důsledku hydrostatického tlaku lidské tekuté tkáně v cévách malého kalibru - kapilárách. Od jeho velikosti závisí na rozvoji tekutiny do ledvin z krevních kapilár.

Tlak primární onkotiky moči a plazmy interferuje s glomerulárním clearance.

Ale nejen toto kritérium závisí na rychlosti renální čistící funkce. Významnou roli v jeho přirozené regulaci hrají:

  • Množství plazmy procházející kortexem po dobu 1 minuty;
  • Objem filtračního povrchu kapilár glomerulu (normální množství je asi 3%).

Normálně je toto kritérium 80-120 ml za 1 minutu. S věkem se snižuje.

Je možné hovořit s důvěrou o porušení filtrace, když její rychlost klesne pod 60 ml za minutu.

V lékařství stanovit úroveň čištění krve pomocí dvou metod - stanovit clearance kreatininu nebo přímo změřit rychlost renální filtrace.

Kreatinin je konečný produkt metabolismu proteinů. Jeho normální obsah u mužů je 60-115 mikromolů na litr au žen 50-100. U dětí je hladina tohoto metabolitu přibližně 2-3krát nižší než u dospělých. V případě překročení přípustných norem obsahu můžeme s jistotou posoudit porušení filtrační funkce.

V praxi je však široce rozšířená definice míry fyziologické renální clearance podle vzorce Cockroft-Gold nebo podle vzorce MDRD.

  1. První je: (140 plus věk pacienta v letech) x hmotnost pacienta v kilogramech / (hladina kreatininu v mlm x 814).
  2. Druhý je následující: 11,33 x hladina kreatininu v krvi syvorke, měřeno v mlmolu na litr - 1 154 x (věk pacienta) - 0,203 x 0,742.

MDRD však nelze aplikovat při vysokých hodnotách výkonu glomerulárního filtru. Proto je nejpraktičtější v aplikaci vzorce Cockroft-Gold.

Parametry čištění krve se mohou změnit, pokud má člověk určité nemoci. A ne všechny se budou týkat pouze ledvin - pak mluví o narušení organismu v důsledku sekundární léze.

Mezi tyto choroby patří:

  • Chronické selhání ledvin. Pak se v moči zjistí visící hladina močoviny a kreatininu. To naznačuje, že funkce přirozeného filtru těla je porušena.
  • Pyelonefritida. Onemocnění patří do skupiny infekčně toxických onemocnění. Zaprvé, ovlivňuje tubuly ledvin. A pouze po - porušení filtrace moči jsou zaznamenány.
  • Diabetes.
  • Hypertenze.
  • Červený systémový lupus erythematosus.
  • Antihypertenzní záchvaty nebo onemocnění (nízký krevní tlak)
  • Stav šoku.
  • Těžké srdeční selhání.

Výpočet glomerulární filtrace - online kalkulačka a Cockroftův vzorec

Nefron je strukturální jednotkou ledvin, která se skládá z ledvinových těles a renálních tubulů. V ledvinovém korpusu je krev filtrována a pomocí tubulů dochází k reabsorpci (reabsorpci). Krev prochází tímto systémem každý den mnohokrát, v důsledku výše popsaných procesů se tvoří primární moč.

V budoucnu prochází několika fázemi čištění, odděluje se do vody, která se vrací zpět do krve, a metabolických produktů, které se vylučují močí do životního prostředí.

Nakonec, ze 120 litrů glomerulárního ultrafiltrátu, který prochází denně nefrony, tvoří asi 1-2 litry sekundární moči. Pokud je systém vylučování zdravý, tvorba primárního moči a jeho filtrace projdou bez jakýchkoliv komplikací.

V případě nemoci se nefrony rozpadají rychleji, než se jim podaří vytvořit nové, proto se ledviny zhoršují svou čisticí funkcí. Aby bylo možné posoudit, jak se tento ukazatel liší od normálu, použijte analýzu glomerulární filtrace nebo vzorek Reberg-Tareev.

Je to jedna z hlavních diagnostických metod, která umožňuje vyhodnotit schopnost filtrace ledvin. S ním můžete vypočítat objem glomerulárního ultrafiltrátu, který se tvoří za určitou jednotku času.

Výsledky této analýzy jsou kombinovány s ukazatelem rychlosti čištění krevního séra z produktu rozkladu bílkovin - kreatininu a získává se hodnocení filtrační kapacity ledvin.

Rychlost glomerulární filtrace závisí na těchto faktorech:

  • množství plazmy, která proniká ledvinami. Normálně je to u dospělých 600 ml za minutu;
  • tlak, při kterém dochází k filtraci;
  • plochy filtrovaného povrchu.

Analýza vzorku Reberga-Tareev se používá v případě podezření na různé patologické stavy vylučovacího systému. Pokud je toto číslo menší než norma, znamená to masivní smrt nefronů. Tento proces může hovořit o akutním a chronickém selhání ledvin.

Vzhledem k tomu, že GFR může klesat nejen v případě poškození strukturálních jednotek ledvin, ale také v důsledku cizích faktorů, je tento jev pozorován také při hypotenzi, srdečním selhání, prodlouženém zvracení a průjmech, hypotyreóze, diabetes insipidus, stejně jako při obstrukci odtoku moči v důsledku nádoru nebo zánětu v močovém traktu.

Zvýšený GFR je pozorován u pacientů s idiopatickou akutní a chronickou glomerusovou nefritidou, diabetes mellitus, hypertenzí a některými autoimunitními onemocněními.

Normálně jsou hodnoty GFR konstantní, v rozmezí 80-120 ml / min., A pouze s věkem tento indikátor může z přírodních důvodů klesat. Pokud se tato čísla sníží na 60 ml / min, znamená to selhání ledvin.

V lékařství je nejčastěji používána hodnota spojená s clearance kreatininu - tato metoda je považována za nejjednodušší a nejvhodnější pro lékařskou diagnostiku. Vzhledem k tomu, že se vylučuje přes glomeruly pouze o 85–90% a zbytek je přes proximální tubuly, výpočty se provádějí s uvedením chyby.

Čím nižší je jeho hodnota, tím vyšší je míra GFR. Měření přímého ukazatele týkajícího se rychlosti filtrace inzulínu je pro lékařskou diagnostiku příliš drahé a používá se hlavně pro vědecké účely.

Pro analýzu s použitím krve a moči pacienta. Obzvláště důležité je přísně užívat moč v určeném časovém období. Dnes jsou k dispozici 2 možnosti sběru materiálu:

  1. Odebírají se dvě hodinové dávky moči, každý vzorek se vyšetřuje na minutovou diurézu a koncentraci konečného produktu rozkladu proteinu. V důsledku toho se získají dvě hodnoty GFR.
  2. Méně často používané denní množství moči, které určuje průměrnou clearance kreatininu.

Poznámka! Situace s krví je jednodušší - v ní zůstává koncentrace kreatininu po dlouhou dobu nezměněna, takže tento test je standardně prováděn - ráno nalačno.

kde Vn je objem moči po stanovenou dobu, Cp je koncentrace kreatininu v krevním séru, T je doba, během které je moč odebírán v minutách.

Výsledek výpočtu podle tohoto vzorce je instinktivní pro dospělého muže, pro ženy musí být získaný výsledek vynásoben koeficientem 0, 85.

Pro ženy v tomto případě je také třeba použít koeficient 0,9.

Můžete použít jednu z online kalkulaček, která vám pomůže vypočítat clearance kreatininu. Jeden z nich najdete na tomto odkazu.

Vzhledem k tomu, že GFR závisí na rychlosti čištění krevní plazmy z kreatininu, vypočítá se také manuálně pomocí vzorce:

(koncentrace kreatininu v moči a objem moči po určitou dobu) / (koncentrace kreatininu v krevní plazmě x doba odběru moči v minutách)

Glomerulární filtrace

Již v roce 1844 se K. Ludwig na základě svého výzkumu domníval, že proces tvorby moči spočívá ve filtraci, ke které dochází přes stěnu glomerulárních kapilár, a reabsorpce, tj. Zpětné odsávání v tubulech. Tento předpoklad byl vyvinut A.Keshni. formuloval filtrační-reabsorpční teorii tvorby moči, která tvořila základ moderních pojmů a byla potvrzena velkým počtem experimentů.

Podle moderní teorie se voda a všechny látky rozpuštěné v plazmě, s výjimkou hrubých molekulárních sloučenin, filtrují do dutiny Shumlyansky-Bowmanovy kapsle z krevní plazmy proudící glomerulárními kapilárami. Filtrace v glomerulech se provádí prostřednictvím pórů endotelu, bazilární membrány a mezer mezi epitelovými buňkami vnitřní stěny kapsle. Tento filtr prochází molekuly o průměru přibližně 100 A. Větší částice, mající molekulovou hmotnost větší než 70 000, neprocházejí filtrem.

Proto makromolekulární proteiny, jako jsou globuliny (jejichž molekulová hmotnost je více než 160 000) nebo kasein (molekulová hmotnost nad 100 000), nevstupují do filtrátu. Některé cizí proteiny, jejichž molekulová hmotnost je relativně malá (vaječný bílek, želatina atd.), Procházejí ledvinovým filtrem a vylučují se močí. Plazmatický albumin, jehož molekulová hmotnost je přibližně 70 000, se převede do filtrátu ve stopových množstvích (méně než 1/100 jejich plazmatického obsahu). V případě intravaskulární hemolýzy, tj. Rozpadu červených krvinek a uvolnění molekul hemoglobinu do plazmy (molekulová hmotnost 68000), prochází do filtrátu pouze 5%. Anorganické soli a organické sloučeniny s nízkou molekulovou hmotností (močovina, kyselina močová, glukóza, aminokyseliny atd.) Volně procházejí glomerulárním filtrem a vstupují do dutiny Shumlyansky-Bowmanovy kapsle.

Přímým důkazem toho jsou mikrofyziologické experimenty A. N. Richardse, provedené nejprve na žábách a poté na savcích - morčatech a krysách. U zvířete v akutním experimentu byla ledvina vystavena a v jedné ze svých kapslí, ležících blízko povrchu a přístupná pozorování pod malým zvětšením mikroskopu, byla zavedena nejtenčí mikropipeta (Obr. 102). Trubice vyčnívající z této kapsle je stlačena, aby se zabránilo odtoku tekutiny. Tímto způsobem bylo možné odebrat dostatečně velké množství filtrátu přes mikropipetu a zkoumat kompozici. V důsledku toho se ukázalo, že obsah anorganických a organických látek (s výjimkou proteinů) v glomerulárním filtrátu, jinak se nazývá primární močí, je přesně stejný jako v krevní plazmě.

Obr. 102. Schéma způsobu získání glomerulárního filtrátu (primární moč) mikropipetou (podle L.N. Richards). 1 - cévy; 2 - mikropipeta; 3 - tubule; 4 - skleněná trubice, která blokuje průtok moči z kapsle.

Množství vytvořeného primárního moči je velmi velké a dosahuje 150–170 dní denně, což je možné díky bohaté zásobě ledvin krví, speciální struktuře a velkému filtračnímu povrchu kapilár glomerulu a relativně vysokému krevnímu tlaku v nich. To ilustrujeme následujícími údaji. Během dne, 1700 litrů krevního oběhu přes ledviny, a tak, asi 1 litr filtrátu je tvořen od každých 6-10 litrů krve procházet přes kapiláry glomeruli. Celkový povrch glomerulárních kapilárních stěn, přes který probíhá filtrace, je asi 1,5-2 m2, tj. Je rovný povrchu těla. Krevní tlak v kapilárách glomerulu je asi 70 mm Hg. Čl. Takový relativně vysoký krevní tlak je způsoben tím, že renální tepny odcházejí přímo z abdominální aorty a cesta vedoucí z nich do glomerulů je relativně krátká.

Relativně vysoký krevní tlak v kapilárách glomerulu a filtrace moči je také podporován skutečností, že průměr odkloněné tepny je přibližně dvakrát tak dlouhý jako průměr aduktivní tepny.

Úloha hladiny krevního tlaku v močení je ukázána v seridinu minulého století v laboratoři K. Ludwiga. Zde bylo zjištěno, že pokud je krevní tlak psa snížen krvácením, vylučování moči tekoucí z kanyly vložené do vyříznutého ureteru se snižuje nebo zcela zastaví. Glomerulární filtrace však závisí nejen na množství krevního tlaku v glomerulech, ale také na onkotickém tlaku krevní plazmy, která zadržuje tekutinu v krevním oběhu a na hydraulickém tlaku filtrátu, který plní kapsli a tubuly. Krevní tlak v kapilárách glomerulu je filtrační síla a onkotický tlak a tlak moči v kapsli jsou silami, které působí proti filtraci. Z tohoto důvodu má glomerulární filtrace pouze v případě, že krevní tlak v glomerulárních kapilárách je vyšší než celkový tlak těchto dvou protichůdných sil.

Onkotický tlak krevní plazmy je přibližně 30 mm a tlak filtrátu naplňujícího kapsli a tubuly je přibližně 20 mm Hg. Čl. Tlak, který zajišťuje glomerulární filtraci, je tedy v průměru 70 mm - (30 + 20 mm) - 20 mm Hg. Čl.

Z výše uvedených údajů je jasné, proč v experimentech Ludwiga se močení zastavilo, když krevní tlak v ledvinové tepně klesl pod úroveň, která poskytla nezbytný filtrační tlak.

Výsledky experimentů A. O. Ustimovicha, kteří ukázali, že zastavení močení při umělém zvýšení intrarenálního tlaku na 30-40 mm Hg, jsou také pochopitelné. Čl.

Stanovení filtrační hodnoty tekutiny v glomerulech

Jak bylo ukázáno G.Smith, množství glomerulárního filtrátu může být určeno u lidí zavedením látky, která je volně filtrována stěnami glomerulárních kapilár, do krve a bez dalších změn při průchodu kanálem se vylučuje močí. V tomto případě je obsah látky, která vstoupila do moči, roven jejímu obsahu v glomerulárním filtrátu.

Takovou látkou je polysacharid fruktózy - inulin (molekulová hmotnost asi 5000). Volný přechod inulinu do filtrátu prokázal Richards v experimentech s mikrofunkcí glomerulů. Při použití této techniky bylo zjištěno, že ve filtrátu obsaženém v dutině kapsle je koncentrace inulinu stejná jako koncentrace krevní plazmy.

Pokud je známa koncentrace inulinu v krevní plazmě, která se rovná jeho koncentraci v glomerulárním filtrátu (označujeme ji Pv), množství moči (V) přidělené během vyšetření a koncentrace inulinu v něm (U. tv), je možné snadno vypočítat objem filtrátu (F). Vzhledem k tomu, množství inulinu v moči (V · Uv), což odpovídá množství inulinu přeneseného do filtrátu (F · Pv), pak z výsledné rovnice: F · Pv = V · Uin zjistíme, že F = V · Uv/ Pv

Poté, co jste určili množství filtrování v průběhu času, můžete vypočítat množství filtrace za 1 minutu. Normálně je v obou ledvinách 120 ml za 1 minutu.

Získaná hodnota objemu filtrace za 1 minutu ukazuje, kolik krevní plazmy se během této doby zbaví inulinu. Tato hodnota se nazývá koeficient čištění inulinu.

Lze stanovit koeficient čištění a některé další látky. Koeficient čištění těch látek, které vstupují do glomerulárního filtrátu, ale pak jsou nasávány zpět do tubulů, je nižší než koeficient purifikace inulinu, který není absorbován zpět. Koeficient čištění z těch látek, které jsou kromě filtrace v glomerulech dodatečně hodnoceny epitelem tubulů, bude vyšší než koeficient purifikace inulinu; proto mohou ledviny uvolňovat více krve z dané látky za jednotku času.

Stanovení rychlosti purifikace se používá k posouzení funkce ledvin v klinické praxi.

Glomerulární filtrace krevního tlaku

Vliv krevního tlaku na intenzitu močení

Klíčovým prvkem mechanismu regulace tekutin v krevním tlaku je vliv, který má krevní tlak na intenzitu močení ledvin. Mechanismy tohoto procesu zde budou stručně popsány pouze s důrazem na jejich význam pro činnost kardiovaskulárního systému.

Jak je uvedeno v kapitole 1, ledviny hrají významnou úlohu v homeostáze, regulují elektrolytové složení plazmy a tím i celé vnitřní prostředí těla. Jedním z hlavních elektrolytů plazmy, jehož regulace probíhá v ledvinách, je sodíkový iont. Pro regulaci složení plazmatického elektrolytu je významná část kapalné frakce krve proudící ledvinami filtrována přes glomerulární kapiláry a pak vstupuje do renálních tubulu. Kapalina, která putuje z krve do tubulů ledvin, se nazývá glomerulární filtrát a rychlost, kterou se tento proces provádí, se nazývá glomerulární filtrace. Glomerulární filtrace je transkapilární pohyb tekutiny, jejíž rychlost je ovlivněna hydrostatickými a onkotickými tlaky, jak je uvedeno v kapitole 1.

Hlavním důvodem konstantní glomerulární filtrace je to, že hydrostatický tlak v kapilárách glomerulů je normálně velmi vysoký (= 70 mmHg). Rychlost glomerulární filtrace klesá pod vlivem faktorů, které snižují tlak v glomerulárních kapilárách (například pokles krevního tlaku nebo zúžení preglomerulárních arteriol ledvin).

Poté, co byla tekutina filtrována do lumenu renálních tubulů, buď se (1> reabsorbuje a vrací do kardiovaskulárního systému, nebo (2) prochází ledvinovými tubuly a nakonec je určována jako moč, takže výsledkem je tvorba moči. glomerulární filtrace a reabsorpce tubulární tekutiny v ledvinách -

Míra močení = rychlost glomerulární filtrace - rychlost sorbce tekutiny v ledvinách.

Ve skutečnosti většina procesu reabsorpce tekutiny, která vstupuje do renálních tubulů ve formě glomerulárního filtrátu, nastává v důsledku skutečnosti, že sodík je aktivně extrahován z tubulů buňkami umístěnými ve stěně tubulu. Když sodík opouští tubuly, osmotické síly, které vznikají, způsobují, že voda vytéká z tubulů. Jakýkoliv faktor, který zvyšuje reabsorpci sodíku v ledvinových tubulech (retence sodíku) zvyšuje rychlost reabsorpce tekutin v ledvinách, a tím snižuje rychlost produkce moči, přičemž hlavním regulačním faktorem je koncentrace aldostvronového hormonu, která je produkována v nadledvinách.

1 rychlost reabsorpce sodíku renálními tubulárními buňkami Osvobození!

aldosteron z nadledvinek je zase do značné míry regulován hladinou jiného hormonu, angiotensanu I !, jehož koncentrace v plazmě je určována plazmatickou hladinou reninu. protein prekurzor Pak bych byl angiotensin c Tropie je přeměněna na angiotensin II (oktapeptid) působením angiotensin-coning vertating enzymu (LKF), který je umístěn na povrchu endotelu - oválných buněk, soubor prvků, které se postupně účastní tohoto procesu, se nazývá renin-angiotensin-aldosteronový systém.

Zdá se, že několik faktorů ovlivňuje tvorbu reninu v ledvinách Zvýšená aktivita sympatických nervů ledvin způsobuje okamžité uvolnění reninu za účasti [3, adrenergních receptorů. Také uvolňování reninu je spouštěno faktory spojenými se snížením rychlosti glomerulární filtrace. Aktivace sympatického vazokonstriktoru nervy inervující renální arterioly tak nepřímo způsobují uvolňování reninu snížením hydrostatického tlaku v kapiláře x glomeruly a glomerulární filtrační rychlost. Důležitá skutečnost, že

Z hlediska kardiovaskulárního systému je třeba připomenout, že všechny, které přispívají k uvolňování reninu, způsobují snížení rychlosti produkce moči, protože zvýšení obsahu reninu způsobuje zvýšení reabsorpce sodíku (a tedy i tekutin). z lumenu renálního kanálu 6.

Vazopresin (antidiuretický hormon, ADH), uvolňovaný ze zadního laloku hypofýzy, ovlivňuje také rychlost průtoku moči.Vazopresin reguluje permeabilitu určitých úseků tubulů ledvin tak, že když je hladina tohoto hormonu v krvi zvýšena, voda je reabsorbována z tubulů a ledviny produkují pouze malá množství vysoce koncentrované moči. Produkce vazopresinu v hypotalamu a jeho uvolnění ze zadního laloku hypofie je stimulována mnoha faktory, včetně zvýšené osmolarity. ne celulární tekutiny, snižuje impulsation z kardiopulmonální baroreceptorů a snížené hladiny impulzů z arteriálních baroreceptorů v posledních dvou případech uvolňování vazopresinu vliv na konečný výsledek je snížení rychlosti průtoku moči, a zároveň snižuje krevní tlak a (nebo) centrální svazek

Některé základní mechanismy, které vedou ke snížení rychlosti separace moči, jsou uvedeny na Obrázku 10-9

Nejdůležitější je, že toto číslo ukazuje, jak je míra močení spojena s krevním tlakem mnoha synergickými mechanismy, a proto mírné změny krevního tlaku způsobují významné změny v rychlosti vylučování moči.

Indikované vztahy mezi krevním tlakem a mírou separace moči, které existují v těle zdravého člověka, jsou uvedeny na Obrázku 10-10. Připomeňme si, že v ustáleném stavu je míra močení vždy stejná jako objem tekutiny vstupující do těla a změny v objemu tekutiny v těle automaticky způsobí změny krevního tlaku, dokud se tato rovnováha nedosáhne. když tekutina vstupuje do těla, bude arteriální tlak, s přihlédnutím k dlouhodobým regulačním účinkům, odpovídat bodu A na grafu 1 - keris 10 - 10. Vzhledem k výrazné strmosti křivky uvedené na obrázku 10-10, ] Významné změny v rychlosti proudění tekutiny do těla budou mít obvykle mírný vliv na krevní tlak

Výsledný filtrační tlak v glomerulu a jeho determinantech

Rf = Rg - (Ro + Rs)

Rusko - výsledný filtrační tlak

Pr - hydrostatický tlak v kapilárách glomerulu,

Ro - onkotický tlak v glomerulárních kapilárách,

Рс - hydrostatický tlak v kapsli luku.

Objem filtrátu vytvořeného za jednotku času se označuje jako rychlost glomerulární filtrace. Je součinem koeficientu filtrace pro efektivní filtrační tlak. Koeficient filtrace je dán hydraulickou permeabilitou kapilární stěny a její povrchovou plochou.

SCF = FC * RF

SCF - glomerulární filtrační rychlost,

FC - koeficient filtrace (filtrační plocha, hydraulická vodivost),

RF - výsledný filtrační tlak.

U zdravého mladého muže je rychlost glomerulární filtrace 125 ml / min nebo 180 litrů denně. Tato hodnota není srovnatelná s filtrací tekutiny přes stěny všech kapilár v těle - asi 4 litry denně. Jinými slovy, veškerá plazma je filtrována v ledvinách asi 60 krát denně. Pokud přestane reabsorpce vody, veškerá voda obsažená v plazmě by byla vyloučena do moči během 30 minut. Tato vysoká filtrační schopnost umožňuje ledvinám vylučovat značné množství konečných produktů metabolismu a velmi přesně regulovat elementární složení tělních tekutin vnitřního prostředí.

Faktory ovlivňující rychlost glomerulární filtrace nejsou jedinečné. S nárůstem glomerulárního povrchu, v důsledku relaxace glomerulárních mesangiálních buněk, vzrůstá koeficient filtrace a v důsledku toho rychlost glomerulární filtrace. Zvýšení krevního tlaku v ledvinách nebo zvýšení vaskulární rezistence eferentního arteriolu glomerulu vede ke zvýšení hydrostatického tlaku v glomerulech a také ke zvýšení rychlosti glomerulární filtrace. Rychlost glomerulární filtrace se zvyšuje se zvyšujícím se systémovým onkotickým tlakem.

Snížení průtoku plazmy v ledvinách prostřednictvím snížení onkotického tlaku v kapilárách povede ke snížení rychlosti glomerulární filtrace. Zvýšení tlaku v kapsli luku bude také vést ke snížení rychlosti glomerulární filtrace. Rychlost glomerulární filtrace prostřednictvím poklesu hydrostatického tlaku v kapilárách se sníží s poklesem vaskulární rezistence v aferentní glomerulární arteriole.

Relativní stálost průtoku krve ledvinami, a to i při významných výkyvech systémového arteriálního tlaku v rozmezí 85 až 200 mm Hg. Čl. Je vybavena alespoň dvěma intrarenálními mechanismy:

· Myogenní mechanismus. Podobně jako každé samoregulační cévní lůžko. Hladké svalstvo cévy se při protahování stahuje. To znamená, že zvýšení arteriálního tlaku zvyšuje pasivní napětí stěny arteriol a v odezvě vzrůstá vaskulární odpor.

· Kanaletsev-glomerulární zpětná vazba. Zvýšení krevního tlaku vede ke zvýšení glomerulární filtrace a v důsledku toho ke zvýšení rychlosti proudu tekutiny v kanálu. Výsledkem je, že renin je produkován v juxtaglomerulárním aparátu, který podporou tvorby angiotensinu II prudce zužuje glomerulární prepillary a snižuje filtraci.

Vzhledem k tomu, že se filtrát pohybuje tubuly, mění se složení tubulární tekutiny pod vlivem dvou hlavních procesů - tubulární reabsorpce a tubulární sekrece.

Pro reabsorpci solutů hraje klíčovou roli proximální tubul, kde se 50% až 100% filtrovaných látek vrací do krevního oběhu. To je povinná reabsorpce. K tomu dochází za účasti enzymových systémů a výdajů na energii. Organické živiny jsou v tomto segmentu reabsorbovány (glukóza, aminokyseliny, metabolity Krebsova cyklu, některé vitamíny rozpustné ve vodě atd.), Stejně jako většina elektrolytů (sodíku, chloru, draslíku, vápníku, bikarbonátů, fosfátů, sulfátů). Voda prochází stěnou pasivně, vyrovnává vzniklou osmotickou nerovnováhu, a proto zůstává kanalikulární tekutina isotonická. Charakteristickým znakem proximálního tubulu je vlastnost glomerulární-tubulární rovnováhy - množství reabsorbovatelné látky je vždy určité procento jejího obsahu ve filtrátu. Díky této vlastnosti nemá změna rychlosti glomerulární filtrace a tedy i objem filtrátu prakticky žádný vliv na aktivitu ostatních segmentů tubulů. Dalším charakteristickým znakem proximálního tubulu je přítomnost limitu v aktivních reabsorpčních systémech, nazývaných maximální tubulární transport nebo prah renální reabsorpce. Tato vlastnost se týká přepravy tzv. Prahových látek - glukózy, fosfátů, síranů, bikarbonátů, aminokyselin. Pokud koncentrace látky ve filtrátu přesáhne hranici nasycení látky membránových proteinů odpovědných za její transport, přebytek se vylučuje močí. Současně nedochází k porušování mechanismu tubulárního transportu.

Proximální tubul je hlavním místem vylučování vysokomolekulárních látek, cizích tělu, vodíku, amoniaku, slabých organických kyselin a zásad.

Henleova smyčka na transportních vlastnostech podobná proximálnímu tubulu, ale síla tohoto systému je mnohem nižší. Z tohoto segmentu se objevuje schopnost volitelné reabsorpce. V tomto případě se reabsorpční schopnost látek a vody liší v sestupném a vzestupném kolenu tohoto segmentu. Obecně, více sodíku a chloru než voda je reabsorbed ve smyčce Henle. Tudíž tekutina opouštějící smyčku Henle je hypotonická a mezibuněčná tekutina se stává hypertonickou. Tento osmotický gradient vytvořený v medulle nakonec určuje schopnost ledvin koncentrovat nebo zředit moč.

V distálním segmentu se absorbují podstatně menší množství složek primární moči, vylučuje se množství elektrolytů a cizích látek. Zde se provádějí speciální mechanismy nahrazení sodíku v solích silných kyselin ionty vodíku (acidogeneze) a amoniakem (amoniogeneze). V distálním tubulu jsou procesy reabsorpce a sekrece jemně řízeny tak, aby byla udržena rovnováha mezi kyselinou a bází, kontrolována látkami vytvořenými jak v ledvinách, tak i mimo ni. Hlavními látkami, které regulují složení intratubulární tekutiny, jsou aldosteron, produkovaný kůrou nadledvin, atriální natriuretický faktor, uvolněný z tkáně síní, parathormonu, vytvořeného v příštítných tělísek, kalcitoninu, uvolňovaného štítnou žlázou, vitaminu D a štítné žlázy, vitamínu D, kalcitoninu, uvolňovaného štítnou žlázou, vitaminu D a zbytku štítné žlázy;

Ve sběrných kanálech dochází ke konečné koncentraci moči v důsledku protiproudě násobícího násobícího systému, který funguje ve smyčce Henle s účastí přímých kapilár dřeň, finální reabsorpcí močoviny, elektrolytů a sekrecí řady iontů. Lidská ledvina může vytvořit maximální koncentraci moči 1400 mosmolů /, který je téměř pětkrát větší než v plazmě. Množství močoviny, síranu, fosfátu, dalších konečných produktů metabolismu a malého množství iontů vylučovaných denně je obvykle 600 mosmol. Minimální množství vody, ve které se takové množství látek může rozpouštět, je 430 ml a tento objem se nazývá povinná nebo povinná ztráta vody. Může se mírně lišit v závislosti na katabolických procesech v tkáních. Látkou regulující objem finální moči je antidiuretický hormon produkovaný hypofýzou.

Navzdory nedokonalosti mnoha funkcí ledvin již u dětí prvního roku života si udržují homeostázu na správné úrovni za fyziologických podmínek s přirozeným krmením. A to navzdory skutečnosti, že aktivita ledvin probíhá v podmínkách intenzivního metabolismu vody a soli. Při přibližně 80% tělesné hmotnosti novorozence (60% nebo méně u dospělého) se tekutina dítěte akumuluje velmi snadno v tkáních a je také snadno ztracena. Výjimečná labilita metabolismu vody u dětí je dána především tím, že až 50% extracelulární tekutiny se podílí na výměně tekutin, zatímco u dospělých pouze 14% - 16%. Rovněž acidobazická rovnováha je velmi nestabilní. Dítě se narodí v podmínkách nedostatku důvodů a v důsledku toho s relativně menší vyrovnávací kapacitou krve, to znamená ve stavu pre-acidózy. Mělo by také brát v úvahu explicitní orientaci metabolismu dítěte na plastické procesy - jeho růst a vývoj.

Po vstupu do šálku se složení moči již nemění a z tohoto místa slouží zbytek močového systému pouze k odstranění vytvořené moči. Z hlediska fyziologie je důležitý mechanismus regulace močení. Podmíněně přidělte tříúrovňový systém tohoto nařízení. Každá úroveň, mající autonomii, je podřízena vyšší úrovni.

Synchronizace relaxace sfinkteru a redukce detruzoru v dolním patře regulace zajišťuje močení.

· Ve středním patře regulace je sympatická část páteřního centra zaměřena na udržení moči a parasympatické části při jejím vyhoštění.

Horní patro regulace je poskytováno kortikálními a subkortikálními strukturami.

Tvorba a regulace močení je spojena s věkem. U malých dětí je zaznamenána fyziologická enuréza, tj. Močová inkontinence.

Dítě do 6 měsíců vyprazdňuje močový měchýř, jakmile je naplněn, poskytuje pouze nižší úroveň regulace a množství močení u dítěte dosahuje 20–25krát denně a jednorázový objem moči nepřekračuje 30–35 ml.

Se zráním středního patra regulace se vyvíjí schopnost zadržet moč. Frekvence močení se snižuje a asi o 1,5 roku je asi 10 denně a jednorázové množství moči se zvyšuje na 100 ml. To je však míra regulace páteře a navzdory skutečnosti, že zadržení moči, dítě vědomě nekontroluje močení.

Při zrání horního patra regulace vzniká schopnost úplné kontroly nad močením. Kdysi to mělo být, že do 3 let by mělo dítě zcela kontrolovat svou potřebu močení. Nyní, v éře plen, dochází k pozdějšímu zrání mozkových center a úplná kontrola nad denním i nočním močením s tvorbou sebeobslužných dovedností vzniká pouze 4,5–5 let. Frekvence močení klesá na přibližně 6–9krát denně a jednorázový objem moči se zvyšuje s věkem na 250–270 ml.

Glomerulární filtrace

  • Fyziologie
  • Historie fyziologie
  • Fyziologické metody
  • Mechanismy tvorby moči. Glomerulární filtrace

    Močení se koná v nefronech, sbírají tubuly a kanály. Tvorba moči se skládá ze tří po sobě následujících procesů:

    • filtrace (v glomerulech);
    • reabsorpce;
    • sekrece (v tubulech, tubulech a kanálcích).

    Vzorec pro močení je následující:

    Močová rychlost = rychlost filtrace - rychlost reabsorpce + rychlost sekrece.

    Filtrace v glomerulech je prvním stupněm tvorby moči, která spočívá v přechodu tekutiny a látek rozpuštěných v krevních kapilárách glomerulů do dutiny Shumlyanského-Bowmanovy kapsle.

    Výsledkem filtrace je vstup kapalné části krevní plazmy do dutiny kapsle, která je prakticky bez stejnorodých prvků a téměř bez bílkovin. Tato tekutina v kapsli se nazývá glomerulární filtrát nebo primární moč. Obsah minerálních iontů a nízkomolekulárních organických látek (například glukózy, aminokyselin), které nejsou vázány na bílkoviny v krvi, v glomerulárním filtrátu se blíží jejich koncentraci v krevní plazmě. Výjimkou jsou některé nízkomolekulární látky (vápník a mastné kyseliny), které jsou částečně asociovány s proteiny a v této formě nejsou schopné volné filtrace.

    Struktury, které oddělují krev kapilár glomerulů od primární moči v prostoru Shumlyansky-Bowmanovy kapsle, se nazývají glomerulární filtr. Skládá se ze tří elementů: 1) endotelu glomerulus kapiláry; 2) bazální membrána; 3) epitelu vnitřního listu Shumlyansky - Bowmanova kapsle, reprezentovaného speciálními buňkami - podocytů, které mají procesy ve tvaru prstu - „nohy“ a obklopují vnější povrch bazální membrány kapilár. Tento filtr, navzdory své třívrstvé struktuře, je schopen projít stokrát více vody a rozpuštěných látek než stěna běžné kapiláry.

    Rychlost glomerulární filtrace (GFR) je množství primární moči vytvořené v ledvinách za jednotku času.

    Rychlost glomerulární filtrace je dána dvěma hlavními faktory:

    • koeficient filtrace (Kfa) v glomerulech, v závislosti na permeabilitě glomerulárního filtru a povrchu kapilár;
    • filtrační tlak (PD) působící na krevní složky.

    Vzorec rychlosti glomerulární filtrace

    U dospělého zdravého člověka je rychlost glomerulární filtrace přibližně 150-180 l / den (nebo průměrně 110 ml / min u žen a 125 ml / min u mužů) a je udržována na konstantní úrovni:

    SCF = Kf • FD.

    Důležitou roli při určování objemu filtrace hraje propustnost glomerulárního filtru - čím vyšší je, tím větší je objem filtrátu. Permeabilita glomerulárního filtru je určena velikostí pórů (fenestr, díry) v bazální membráně (jsou nejmenší ve srovnání s jinými strukturami a jsou asi 8 nebo 80 A), přítomností negativního náboje na jeho strukturách, stejně jako velikostí a nábojem filtrovaných látek. Glomerulární filtr je volně propustný pro anorganické a organické látky s nízkou molekulovou hmotností (s molekulovou hmotností menší než 70 000 Daltonů) a velikostmi menšími než 4 nm. Voda, minerální soli, vitaminy rozpustné ve vodě, močovina, glukóza, mnoho peptidů a bílkovin s nízkou molekulovou hmotností krevní plazmy jsou z velké části filtrovány a určují složení primární moči. Filtrace organických molekul vážících více než 7000 daltonů postupně klesá s rostoucí velikostí. Molekuly vážící více než 70 000 Daltonů a látky s nimi spojené téměř nespadají do primární moči. Filtrace vysokomolekulárních látek je také omezena negativním nábojem glomerulárních filtračních struktur. Negativně nabitý plazmatický proteinový albumin s molekulovou hmotností 69 000 daltonů a velikostí 6 nm se filtruje ve velmi malém množství (0,02%) svého obsahu v krevní plazmě. Když jsou struktury glomerulárního filtru poškozeny (zvýšení velikosti otvorů, snížení ztráty nebo ztráty glomerulárního filtru jeho negativního náboje), dochází ke zvýšení filtrace proteinů a jejich vylučování močí (proteinurie).

    Oblast glomerulárního filtru je také nezbytná pro rychlost glomerulární filtrace - čím větší je, tím větší je objem primární moči. Celková plocha glomerulárních filtrů je 1,5-2,0 m 2.

    Hlavní silou zajišťující pohyb glomerulárních kapilár z krve do lumen nefronové kapsle látek, které mají být filtrovány, je filtrační tlak (PD). Je to rozdíl mezi hydrostatickým tlakem krve (HDTo) v glomerulárních kapilárách a součet hydrostatického tlaku primární moči (HD) v tobolce Shumlyansky-Bowman a onkotickém tlaku krevní plazmy (ODto):

    FD = HHTo - (GŘPM + ODto) = 70 - (18 + 32) = 20 mm Hg. Čl.

    Hydrostatický tlak krve v kapilárách glomerulu je určen stejnými faktory jako arteriální tlak krve a je hlavní silou, která přispívá k filtraci. U zdravého člověka je to asi 60-70 mm Hg. Čl. a téměř nezávislý na fluktuacích systémového arteriálního tlaku v důsledku samoregulačních mechanismů renálního krevního oběhu (viz výše). GŘPM v kapsli Shumlyansky - Bowman a ODto v kapilárách glomerulu zabrání filtraci. GŘPM v kapsli nefronu je přibližně 18 mm Hg. Čl. OK ODto je asi 32 mm Hg. Čl. a závisí na koncentraci proteinů v krevní plazmě. Obsah proteinů v glomerulárních kapilárách se výrazně zvyšuje díky velkému filtračnímu objemu: až 20% plazmy procházející ledvinami. PD potřebná k zajištění adekvátní rychlosti glomerulární filtrace je tedy asi 20 mm Hg. Čl.

    Pokud systémový krevní tlak u osoby klesne pod 70 mmHg. Čl., DGTo v kapilárách se glomerulus stává méně než 50 mm Hg. Umění, PD se blíží nule a proces glomerulární filtrace prudce klesá nebo dokonce zcela ustává. V tomto případě se množství vylučované moči u lidí prudce snižuje (při denní diuréze nižší než 400 ml, tento stav se nazývá oligurie) nebo se proces tvorby a vylučování moči zcela zastaví (anurie), což vede k narušení homeostázy a toxické samovolné otravy metabolických produktů těla - vyvíjí se akutní nebo chronické selhání ledvin. Aby se zabránilo rozvoji selhání ledvin s prudkým poklesem krevního tlaku, měla by být přijata okamžitá opatření k jeho obnovení.

    Se zvýšením OD (v důsledku zvýšení obsahu bílkovin v krevní plazmě a snížení průtoku krve v ledvinách) nebo zvýšení HDPM (zablokování močového traktu) filtrační tlak a pokles glomerulární filtrace, což vede ke snížení tvorby primární moči.

    Navzdory vysoké rychlosti glomerulární filtrace, dosahující 180 l / den, je objem finální moči vylučované z těla u zdravého dospělého obvykle 1,0-1,5 l (normální odchylky v denní diuréze jsou od 0,5 do 2,0 l). Významné množství vytvořeného filtrátu (178,5-179 l) se podrobí reabsorpci (reabsorpci) v tubulech, sběru tubulů a kanálků ledvin (tabulka 1).

    Tabulka 1. Filtrace, reabsorpce a vylučování různých látek ledvinami.