Механизмы стабилизации скорости клубочковой фильтрации. Тубологломерулярная обратная связь.

Подробности

Скорость клубочковой фильтрации (СКФ) —это объем ультрафильтрата или первичной мочи, образующийся в почках за единицу времени.

Эта величина зависит от нескольких факторов:

1. от объема крови, точнее плазмы, проходящей через корковое вещество почек в единицу времени, т. е. почечного плазмотока, составляющего в среднем у здорового человека массой 70 кг около 600 мл/мин;
2. фильтрационного давления, обеспечивающего сам процесс фильтрации;
3. фильтрационной поверхности, которая равна примерно 2—3 % от общей поверхности капилляров клубочка (1,6 м2) и может изменяться при сокращении подоцитов и мезангиальных клеток;
4. массы действующих нефронов, т. е. числа клубочков, осуществляющих процесс фильтрации в определенный промежуток времени.

В физиологических условиях СКФ поддерживается на довольно постоянном уровне (несмотря на изменения системного артериального давления) за счет механизмов ауторегуляции.

Механизмы авторегуляции скорости клубочковой фильтрации.

К их числу относятся:

1) миогенная ауторегуляция тонуса приносящих артериол по принципу феномена Остроумова— Бейлиса. Механизм саморегуляции мозгового кровообращения с помощью артериального давления: при повышении артериального давления наступает сужение просвета артерии, а при снижении артериального давления просвет сосуда увеличивается.

2) канальцево-клубочковая обратная связь, приводящая к изменению соотношения тонуса приносящих и выносящих артериол клубочка. Вовлечение в регуляцию механизма обратной связи обусловлено изменением доставки с фильтратом в область плотного пятна (macula densa) ионов натрия и хлора, что ведет к изменению продукции в ЮГА гуморальных регуляторов: аденозина (суживающий афферентные артериолы фактор), NO (дилатирующий артериолы фактор), ренина и ангиотензина-П, кининов и простагландинов. В качестве примера приведен случай первичного повышения гидростатического давления в капиллярах клубочка при расширении приносящей артериолы.

В результате повышенного гидростатического давления растут скорость клубочковой фильтрации, объем образующейся первичной мочи и скорость ее продвижения по канальцам. При повышенной скорости тока мочи в проксимальных канальцах не успевает реабсорбироваться должная часть профильтровавшихся натрия и хлорида, соответственно, увеличивается загрузка дистальных отделов канальцев натрием и хлоридом и их реабсорбция клетками macula densa. Последние увеличивают синтез и секрецию в кровь аденозина, побуждают юкстагломерулярные клетки к активации синтеза и секреции ренина. Поступающий в кровь аденозин, равно как и образующийся в ней под влиянием ренина ангиотензин, вызывают сужение приносящей артериолы клубочка, снижение гидростатического давления и восстановление скорости клубочковой фильтрации

3) изменения числа функционирующих нефронов. Первые два механизма поддерживают постоянство кровотока в клубочках и фильтрационное давление, гуморальные регуляторы могут менять площадь фильтрационной поверхности и функции подоцитов, третий механизм определяет конечный эффект ауторегуляции СКФ в органе, что в итоге обеспечивает постоянство объема образуемой первичной мочи.

Расчет скорости клубочковой фильтрации. Клиренс.

СКФ определяют в результате сопоставления концентрации определенного вещества в плазме крови и моче. При этом используемое вещество должно выделяться вместе с водой только путем фильтрации и не всасываться в нефроне обратно в кровь. Таким условиям больше всего соответствует полисахарид фруктозы инулин.

Исходя из концентрации инулина в плазме [Пин], и, определив его концентрацию в определенном объеме (V) конечной мочи [Мин], рассчитывают, какой объем первичной мочи соответствует найденной концентрации инулина.

Насколько выросла концентрация инулина в конечной моче по сравнению с его концентрацией в плазме, во столько раз больше объем профильтровавшейся плазмы (т. е. первичной мочи) объема конечной мочи.

Этот показатель получил название «клиренса» инулина или коэффициента очищения и рассчитывается по формуле, показывающей, в каком объеме плазмы крови в единицу времени выделилось в мочу найденное количество инулина или какой объем плазмы «очистился» от инулина. По мере прохождения мочи по канальцам вода всасывается обратно в кровь и концентрация инулина растет, что и находят в конечной моче.

Поскольку инулин в организме отсутствует, для определения СКФ его необходимо капельно вводить в кровоток, создавая постоянную концентрацию. Это затрудняет исследование, поэтому в клинике обычно используют эндогенное вещество креатинин, концентрация которого в крови довольно стабильна.

Сравнивая клиренс инулина с клиренсом других веществ, определяют процессы, участвующие в выделении этих веществ с мочой.

Если клиренс определенного вещества равен клиренсу инулина, значит вещество выделяется почками только путем фильтрации в клубочках.

Если клиренс вещества больше клиренса инулина, следовательно, вещество выделяется не только за счет фильтрации, но и секрецией эпителием канальцев.

Если клиренс вещества меньше, чем у инулина,— вещество после фильтрации реабсорбируется в канальцах.

Нормальные показатели скорости клубочковой фильтрации.

В норме СКФ составляет у мужчин около 125 мл/мин, а у женщин — 110 мл/мин. В сутки образуется около 180 л первичной мочи, а за 25 мин фильтруется примерно 3 л плазмы крови, т. е. весь циркулирующий ее объем. За сутки этот объем плазмы крови фильтруется, т. е. очищается, примерно 60 раз. Так как объем конечной мочи составляет около 1,5 л в сутки, очевидно, что из объема первичной мочи за это время всасывается в канальцах обратно в кровь примерно 178,5 л жидкости.