Клубочковая фильтрация и клиренс
Клубочковая фильтрация и клиренс
Скорость клубочковой фильтрации (СКФ) - общий объем жидкости, фильтруемый клубочками обеих почек за единицу времени. Обычно он составляет 120 мл/мин на 1,73 м2 поверхности тела, что эквивалентно 180 л/сутки. Соответственно объем внеклеточной жидкости всего тела (примерно 17 л) проходит через почечные канальцы около 10 раз в сутки. Около 99% СКФ возвращается во внеклеточное пространство за счет канальцевой реабсорбции. В среднем на экскрецию Н2О, таким образом, приходится около 1% от СКФ, а абсолютная экскреция Н2О (выход мочи/время = VU] составляет около 1-2 л в сутки.
СКФ составляет около 20% почечного плазмотока, ППТ. Фильтрационная фракция (ФФ) определяется как отношение СКФ/ППТ. Фракция фильтрации увеличивается под действием атриопептина, пептидного гормона, усиливающего сопротивление выносящих артериол (Re) и одновременно снижающего сопротивление приносящих артериол (Ra). Это повышает давление эффективной фильтрации в клубочковых капиллярах, при этом существенно не меняя общего сопротивления почечной циркуляции.
Эффективное фильтрационное давление (Реff) -это движущая сила фильтрации. Peff равно разности давлений в клубочковых капиллярах (Рсaр « 48 мм рт. ст.), в просвете боуменовой капсулы [Pbow~ 13 мм рт. ст.) и онкотического давления капиллярной крови (πсaр от 25 до 35 мм рт. ст.):
Рeff = Рcap - Pbow - πсaр (7.6]
На артериальном конце капилляров Peff- 48-13-25 = 10 мм рт. ст. По причине большой фильтрационной фракции концентрация белков в плазме и, следовательно, величина πсaр в клубочковых капиллярах увеличивается, а снижается. (Среднее эффективное фильтрационное давление Peff использовано в уравнении [7.7].) Таким образом, фильтрация прекращается (у дистального конца капилляров), когда πсaр увеличивается примерно до 35 мм рт. ст., снижая до нуля давление Peff (наступает фильтрационное равновесие).
СКФ является функцией (среднее для всех клубочков), площади фильтрации А (зависит от количества интактных клубочков) и гидравлической проводимости к клубочкового фильтра для воды*. Иногда используют коэффициент фильтрации Kf= А- к.
СКФ = Peff * Кf, [7.7]
к- это объем воды, фильтруемой через единицу площади в единицу времени при единичной разности давлений.
Для измерения СКФ в кровь вводят индикаторное вещество и определяют его содержание в плазме. Индикаторное вещество должно удовлетворять следующим требованиям:
- свободно фильтроваться почками;
- количество этого вещества не меняется из-за ресорбции или секреции в канальцах;
- не метаболизироваться в почках;
- не влиять на функцию почек.
Этим требованиям удовлетворяет инулин, вводимый внутривенно. Используют также эндогенный креатинин, в норме присутствующий в крови, хотя для этого индикатора существуют ограничения.
Количество индикатора, фильтрующегося в единицу времени (А), определяется как произведение его концентрации в плазме [Pin, в г/л или моль/л) на СКФ, в л/мин. За данное время в моче появляется такое же количество индикатора (условия 2 и 3, см. выше), которое находят как произведение V*U (л/мин) на концентрацию индикатора в моче (Uin в г/л или моль/л), т. е. Pin • СКФ =VU* Ujn, или
СКФ =VU*Uin/Pin [л/мин]. [7.8]
Выражение в правой части уравнения [7.8] называется клиренсом, вне зависимости от того, какое вещество изучается. Таким образом, клиренс инулина или клиренс креатинина характеризует СКФ. (Концентрация креатинина в плазме, Рсr, растет с уменьшением СКФ, однако креатинин не очень надежен для определения СКФ.)
Клиренс равен абсолютно свободному (очищенному) объему плазмы, проходящему через почку в единицу времени. Фракция экскреции (ФЭ) определяется как отношение клиренса вещества X к клиренсу инулина [Cx/Cin). ФЭ показывает, какая доля фильтруемого количества вещества X была удалена через почки . Если вещество удаляется из канальца путем реабсорбции (например, Na+, Cl“, аминокислоты, глюкоза и т.д.; Б1), то ФЭ < 1, а если вещество подлежит фильтрации и секреции в канальцах, то его ФЭ > 1 (Б2). Для ПАГканальцевая секреция очень эффективна, и ФЭпaг = 5 (500%).
Абсолютный уровень реабсорбции и секреции свободно фильтруемого почками вещества X (ммоль/мин) определяется как разность между фильтруемым за определенное время количеством (СКФ • Рх) и экскретируемым количеством за то же время (VU • Ux), причем положительное число означает чистую реабсорбцию, а отрицательное - чистую секрецию. (Для инулина результат был бы равен 0.)