Filtrasi glomerulus

Kekuatan apa yang mempengaruhi filtrasi glomerulus?

Hanya sebagian kecil, sekitar 1/5 (20%), darah yang masuk ke glomerulus ginjal mengalami proses filtrasi; 4/5 sisanya mencapai sistem kapiler peritubulus melalui arteriol eferen. Jika semua darah yang masuk ke glomerulus disaring, di arteriol eferen kita akan menemukan massa protein plasma dan sel darah yang mengalami dehidrasi, yang tidak bisa lagi keluar dari ginjal. .

Sesuai kebutuhan, ginjal memiliki kemampuan untuk memvariasikan persentase volume plasma yang disaring melalui glomerulus ginjal; kapasitas ini dinyatakan dengan istilah fraksi filtrasi dan bergantung pada rumus ini:

Fraksi Filtrasi (FF) = Laju Filtrasi Glomerulus (GFR) / Fraksi Aliran Plasma Ginjal (FPR)

Dalam proses filtrasi, selain struktur anatomi yang dianalisis pada bab sebelumnya, kekuatan yang sangat penting juga ikut berperan: beberapa menentang proses ini, yang lain mendukungnya, mari kita lihat secara detail.

Tekanan hidrostatik darah yang mengalir di kapiler glomerulus mendukung filtrasi, oleh karena itu keluarnya cairan dari endotel berfenestrasi menuju kapsul Bowman; tekanan ini tergantung pada percepatan gravitasi yang diberikan pada darah oleh jantung dan pada patensi vaskular, jadi semakin tinggi tekanan arteri, semakin besar dorongan darah pada dinding kapiler, oleh karena itu pada tekanan hidrostatik. Tekanan hidrostatik kapiler (Pc) kira-kira 55 mmHg.
Tekanan koloid-osmotik (atau hanya onkotik) terkait dengan adanya protein plasma dalam darah; gaya ini melawan gaya sebelumnya, menarik cairan menuju bagian dalam kapiler, dengan kata lain melawan filtrasi.Bila konsentrasi protein darah meningkat, tekanan onkotik meningkat dan hambatan filtrasi; sebaliknya, dalam darah miskin dalam protein tekanan onkotik rendah dan filtrasi lebih tinggi.Tekanan koloid-osmotik darah yang mengalir di kapiler glomerulus (πp) adalah sekitar 30 mmHg
Tekanan hidrostatik filtrat yang terakumulasi dalam kapsul Bowman juga menentang filtrasi. Cairan yang menyaring dari kapiler sebenarnya harus melawan tekanan yang sudah ada dalam kapsul, yang cenderung mendorongnya kembali.
Tekanan hidrostatik (Pb) yang diberikan oleh cairan yang terakumulasi dalam kapsul Bowman adalah sekitar 15 mmHg.

Menambahkan kekuatan yang dijelaskan di atas, muncul bahwa filtrasi disukai oleh tekanan ultrafiltrasi bersih (Pf) sama dengan 10 mmHg.

Volume cairan yang tersaring dalam satuan waktu disebut laju filtrasi glomerulus (GFG).Seperti yang diharapkan, nilai rata-rata GF adalah 120-125 ml / menit, sama dengan sekitar 180 liter per hari.

Laju filtrasi tergantung pada:

Tekanan ultrafiltrasi bersih (Pf): dihasilkan dari keseimbangan antara gaya hidrostatik dan koloid-osmotik yang bekerja melalui penghalang filtrasi.

tetapi juga dari variabel kedua, yang disebut

Koefisien ultrafiltrasi (Kf = permeabilitas x permukaan penyaringan), di ginjal 400 kali lebih tinggi daripada di distrik vaskular lainnya; tergantung pada dua komponen: permukaan penyaringan, yaitu luas permukaan kapiler yang tersedia untuk penyaringan, dan permeabilitas antarmuka yang memisahkan kapiler dari kapsul Bowman.

Untuk memperbaiki konsep yang diungkapkan dalam bab ini, kita dapat menyatakan bahwa penurunan laju filtrasi glomerulus dapat bergantung pada:

pengurangan jumlah kapiler glomerulus yang berfungsi
penurunan permeabilitas kapiler glomerulus yang berfungsi, misalnya karena proses infeksi yang merusak strukturnya
peningkatan cairan yang terkandung dalam kapsul Bowman, misalnya karena adanya obstruksi saluran kemih
peningkatan tekanan darah osmotik koloid
penurunan tekanan hidrostatik darah yang mengalir ke kapiler glomerulus

Di antara yang terdaftar, untuk tujuan mengatur laju filtrasi glomerulus, faktor-faktor yang paling tunduk pada variasi, oleh karena itu tunduk pada kontrol fisiologis, adalah tekanan koloid-osmotik dan terutama tekanan darah di kapiler glomerulus.

Tekanan koloid-osmotik dan filtrasi glomerulus

Sebelumnya, kami menggarisbawahi bagaimana tekanan koloid-osmotik di dalam kapiler glomerulus sama dengan sekitar 30 mmHg.Pada kenyataannya nilai ini tidak konstan di semua bagian glomerulus, tetapi meningkat ketika seseorang bergerak dari segmen yang berdekatan ke arteriol aferen ( awal kapiler, 28 mmHg) sampai yang berkumpul di arteriol eferen (ujung kapiler, 32 mmHg).Fenomena ini mudah dijelaskan berdasarkan konsentrasi progresif protein plasma dalam darah glomerulus, hasil dari kekurangan cairan dan zat terlarut yang disaring di saluran glomerulus sebelumnya.Untuk alasan ini, saat laju filtrasi (GFG) meningkat, tekanan onkotik darah glomerulus meningkat secara progresif (kekurangan cairan dan zat terlarut dalam jumlah yang lebih besar).

Selain GFR, peningkatan tekanan onkotik juga tergantung pada seberapa banyak darah mencapai kapiler glomerulus (fraksi aliran plasma ginjal): jika mencapai sedikit, tekanan koloid-osmotik meningkat ke tingkat yang lebih besar, dan sebaliknya.

Oleh karena itu, tekanan koloid-osmotik dipengaruhi oleh fraksi filtrasi:

Fraksi Filtrasi (FF) = Laju Filtrasi Glomerulus (GFR) / Fraksi Aliran Plasma Ginjal (FPR)

Peningkatan fraksi filtrasi meningkatkan laju peningkatan tekanan koloid-osmotik di sepanjang kapiler glomerulus, sedangkan penurunan memiliki efek sebaliknya.Seperti yang diantisipasi dan dikonfirmasi oleh rumus, agar fraksi filtrasi meningkat, peningkatan dalam laju filtrasi dan / atau penurunan fraksi aliran plasma ginjal.

Dalam kondisi normal, aliran darah ginjal (FER) berjumlah sekitar 1200 ml / menit (sekitar 21% dari curah jantung).

Tekanan koloid-osmotik juga dipengaruhi oleh

Konsentrasi protein plasma (yang meningkat dalam kasus dehidrasi dan menurun dalam kasus malnutrisi atau masalah hati)

Semakin banyak protein plasma dalam darah yang tiba di glomerulus, semakin besar tekanan koloid-osmotik di semua segmen kapiler glomerulus.

Tekanan darah dan filtrasi glomerulus

Kita telah melihat bagaimana tekanan hidrostatik, yaitu gaya yang mendorong darah ke dinding kapiler glomerulus, meningkat seiring dengan meningkatnya tekanan arteri.

Pada kenyataannya, ginjal dilengkapi dengan mekanisme kompensasi yang efektif, yang mampu menjaga laju filtrasi konstan pada rentang nilai tekanan darah yang luas. Tanpa pengaturan diri ini, peningkatan tekanan darah yang relatif kecil (dari 100 menjadi 125 mmHg) akan menghasilkan peningkatan GFR sekitar 25% (dari 180 menjadi 225 l / hari); dengan reabsorpsi yang tidak berubah (178,5 l / hari) ekskresi urin akan berubah dari 1,5 l / hari menjadi 46,5 l / hari, dengan penipisan total volume darah Untungnya ini tidak terjadi.

Seperti yang ditunjukkan oleh grafik, jika tekanan arteri rata-rata tetap dalam nilai antara 80 dan 180 mmHg, laju filtrasi glomerulus tidak berubah. Hasil penting ini dicapai pertama dengan mengatur fraksi aliran plasma ginjal (FPR), kemudian dengan mengoreksi jumlah darah yang melewati arteriol ginjal.

Jika resistensi arteriol ginjal meningkat (arteriol menyusut sehingga lebih sedikit darah yang lewat), aliran darah glomerulus menurun
Jika resistensi arteriol ginjal menurun (arteriol melebar sehingga lebih banyak darah yang lewat), aliran darah glomerulus meningkat

Pengaruh resistensi arteriol pada laju filtrasi glomerulus tergantung pada tempat resistensi ini berkembang, khususnya apakah dilatasi atau penyempitan lumen pembuluh mempengaruhi arteriol aferen atau eferen.

Jika resistensi arteriol ginjal aferen terhadap glomerulus meningkat, lebih sedikit darah mengalir ke hilir obstruksi, oleh karena itu tekanan hidrostatik glomerulus berkurang dan laju filtrasi menurun.
Jika resistensi arteriol ginjal eferen ke glomerulus menurun, hulu obstruksi tekanan hidrostatik meningkat dan dengan itu laju filtrasi glomerulus juga meningkat (seperti menutup sebagian tabung karet dengan jari, diamati bahwa hulu " obstruksi dinding tabung membengkak karena peningkatan tekanan hidrostatik air, yang mendorong cairan ke dinding tabung).

Meringkas konsep dengan rumus

Resistensi arteriol aferen Resistensi arteriol eferen R → Pc dan VFG (↑ FER) R → Pc dan VFG (↓ FER) R → Pc dan VFG (↓ FER) R → Pc dan VFG (↑ FER)

R = resistensi arteriol - Pc = tekanan hidrostatik kapiler -

GFR = laju filtrasi glomerulus - FER = aliran darah ginjal

Sebagai kesimpulan, kami menggarisbawahi bagaimana peningkatan GFR karena peningkatan resistensi arteriol eferen hanya berlaku jika peningkatan resistensi ini sederhana.Jika kita membandingkan resistensi arteriol eferen dengan keran, kita perhatikan bahwa saat kita menutup keran - meningkatkan hambatan aliran - laju filtrasi glomerulus meningkat. Pada titik tertentu, terus mematikan keran, GFR mencapai puncak maksimum dan perlahan mulai menurun; ini adalah konsekuensi dari peningkatan tekanan koloid-osmotik dari darah glomerulus.