ما هي القوى التي تؤثر على الترشيح الكبيبي؟
فقط جزء صغير ، حوالي 1/5 (20 ٪) ، من الدم الذي يدخل في الكبيبات الكلوية يخضع لعملية الترشيح. تصل الـ 4/5 المتبقية إلى النظام الشعري النسيجي من خلال الشريان المتصاعد. إذا تمت تصفية كل الدم الذي يدخل الكبيبة ، في الشرايين المتصاعدة سوف نجد كتلة مجففة من بروتينات البلازما وخلايا الدم ، والتي لم تعد قادرة على الهروب من الكلى.
حسب الحاجة ، لدى الكلى القدرة على تغيير النسبة المئوية لحجم البلازما التي تمت تصفيتها من خلال الكبيبات الكلوية. يعبر عن هذه السعة بمصطلح "جزء الترشيح" ويعتمد على هذه الصيغة:
جزء الترشيح (FF) = نسبة الترشيح الكبيبي (VFG) / جزء تدفق البلازما الكلوي (FPR)
في عمليات الترشيح ، بالإضافة إلى الهياكل التشريحية التي تم تحليلها في الفصل السابق ، هناك قوى مهمة جدا تلعب دورها: البعض يعارض هذه العملية ، والبعض الآخر يفضلها ، دعنا نراها بالتفصيل.
- الضغط الهيدروستاتيكي للدم المتدفق في الشعيرات الدموية الكبيبي يفضّل الترشيح ، وبالتالي هروب السائل من البطانة الفينستاتية نحو كبسولة بومان. يعتمد هذا الضغط على تسارع الجاذبية المفروض على الدم عن طريق القلب وعلى المورقة الوعائية ، وبالتالي كلما زاد ضغط الدم وزيادة ضغط الدم على الجدران الشعرية ، ثم الضغط الهيدروستاتيكي. الضغط الهيدروستاتي الشعري (Pc) هو حوالي 55 mmHg.
- يرتبط الضغط الغروي الاسموزي (أو ببساطة المخاطي) بوجود بروتينات البلازما في الدم. هذه القوة تعارض السابقة ، وتتذكر السائل نحو داخل الشعيرات الدموية ، وبعبارة أخرى أنها تعارض الترشيح. مع زيادة تركيز البروتين في الدم ، يزداد الضغط الفطري وحاجز الترشيح ؛ والعكس بالعكس ، في الدم منخفض البروتين ، يكون الضغط المخدر منخفضًا والترشيح أكبر. الضغط الغرواني التناضحي لتدفق الدم في الشعيرات الدموية الكُبيبة (πp) حوالي 30 مم زئبقي
- كما يعارض الضغط الهيدروستاتيكي للراشح المتراكم في كبسولة بومان الترشيح. يجب على السائل الذي يرشح خلال الشعيرات الدموية أن يعارض في الواقع ضغط السائل الموجود بالفعل في الكبسولة ، والذي يميل إلى دفعه مرة أخرى.
يكون الضغط الهيدروستاتيكي (Pb) الذي يمارسه السائل المتراكم في كبسولة بومان حوالي 15 مم زئبقي.
تُظهر إضافة القوى الموضحة أعلاه أن الترشيح مفضل بواسطة ضغط ترشيح فائق صافي (Pf) يساوي 10 مم زئبقي.
يأخذ حجم السائل المفلتر في الوحدة الزمنية اسم معدل الترشيح الكبيبي (VFG). كما هو متوقع ، فإن متوسط قيمة VFG هو 120-125 مل / دقيقة ، أي ما يعادل 180 لترا في اليوم.
تعتمد سرعة الترشيح على:
- ضغط الترشيح الفائق الصافي (Pf): ناتج عن التوازن بين القوى الهيدروستاتيكية والقوية التناضحية التي تعمل عبر حواجز الترشيح.
ولكن أيضا من المتغير الثاني ، ودعا
- معامل الترشيح الفائق (Kf = نفاذية س السطح الترشيح) ، في الكلى 400 مرة أعلى من المناطق الوعائية الأخرى ؛ يعتمد على مكونين: سطح الترشيح ، وهو مساحة السطح من الشعيرات الدموية المتاحة للترشيح ، ونفاذية الواجهة التي تفصل الشعيرات الدموية عن كبسولة بومان.
لإصلاح المفاهيم المعبر عنها في هذا الفصل ، يمكننا أن نقول أن التخفيضات في معدل الترشيح الكبيبي قد تعتمد على:
- انخفاض في عدد الشعيرات الدموية الكبيبي وظيفية
- انخفاض في نفاذية الشعيرات الدموية الكبيبية العاملة ، على سبيل المثال العمليات المعدية التي تخرب البنية
- زيادة في السائل الواردة في كبسولة بومان ، على سبيل المثال بسبب وجود عوائق البولية
- زيادة في ضغط الدم الغرواني التناضحي
- تخفيض الضغط الهيدروستاتيكي للدم المتدفق في الشعيرات الدموية الكبيبية
من بين تلك المذكورة ، لغرض تنظيم معدل الترشيح الكبيبي ، فإن العوامل الأكثر عرضة للاختلافات ، ثم تخضع للتحكم الفسيولوجي ، هي الضغط الغرواني-التناضحي وفوق كل ذلك ضغط الدم في الشعيرات الدموية الكبيبية.
الضغط الغرواني-التناضحي والترشيح الكبيبي
في السابق ، شددنا على أن الضغط التناضحي الغرواني داخل الشعيرات الدموية الكُبيبة يبلغ حوالي 30 ملم زئبقي. في الواقع ، هذه القيمة ليست ثابتة في جميع أجزاء الكبيبة ، ولكنها تزداد كلما انتقلنا من الأجزاء المتجاورة إلى الشرينات الوافدة (بداية الشعيرات الدموية ، 28 مليمتر زئبقي) إلى تلك التي تتجمع في الشرينات المتصاعدة (نهاية الشعيرات الدموية ، 32 ملم زئبقي). هذه الظاهرة يمكن تفسيرها بسهولة على أساس التركيز التدريجي لبروتينات البلازما في الدم الكبيبي ، نتيجة حرمانها من السوائل والمذيبات التي تمت تصفيتها في الأجزاء السابقة من الكبيبة. لهذا السبب ، مع زيادة معدل الترشيح (VFG) ، يزداد الضغط الدموي للدم الكبيبي بشكل تدريجي (يتم حرمانه من كميات أكبر من السوائل والمذيبات).
بالإضافة إلى الـ VFG ، تعتمد الزيادة في ضغط oncotic أيضًا على كمية الدم التي تصل إلى الشعيرات الدموية الكبيبية (جزء من تدفق البلازما الكلوي): إذا لم تصل إلى الكثير ، يزيد الضغط الغرواني-التناضحي أكثر ، والعكس بالعكس.
وبالتالي يتأثر الضغط الغرواني-التناضحي بكسر الترشيح:
- جزء الترشيح (FF) = نسبة الترشيح الكبيبي (VFG) / جزء تدفق البلازما الكلوي (FPR)
في الظروف العادية ، يصل تدفق الدم الكلوي إلى حوالي 1200 مل / دقيقة (حوالي 21٪ من الناتج القلبي).
ويتأثر الضغط الغروي الاسموزي أيضا
- تركيز بروتين البلازما (الذي يزداد في حالة الجفاف وينخفض في حالة سوء التغذية أو مشاكل الكبد)
هناك الكثير من بروتينات البلازما الموجودة في الدم التي تصل إلى الكبيبات ، والضغط الغرواني-التناضحي في جميع أجزاء الشعيرات الدموية الكبيبي أكبر.
الضغط الشرياني والترشيح الكبيبي
لقد رأينا كيف أن الضغط الهيدروستاتيكي ، أي القوة التي يضغط بها الدم على جدران الشعيرات الدموية الكبيبية ، يزداد مع زيادة الضغط الشرياني. وهذا يشير إلى أنه عندما تزداد قيم الضغط الشرياني ، فإن معدل الترشيح يزداد أيضًا وفقًا لذلك.
كما هو موضح في الرسم البياني ، إذا بقي متوسط الضغط الشرياني ما بين 80 و 180 مم زئبقي ، فإن معدل الترشيح الكبيبي لا يتغير. يتم تحقيق هذه النتيجة الهامة في المقام الأول من خلال تنظيم جزء تدفق البلازما الكلوي (FPR) ، وبالتالي تصحيح كمية الدم التي تمر عبر الشرايين الكلوية.
- إذا زادت مقاومة الشرايين الكلوية (تقلصت الشرايين مما سمح بتمرير كمية أقل من الدم) ، يتناقص تدفق الدم الكبيبي
- إذا انخفضت مقاومة الشرايين الكلوية (تمدد الشرايين وسمح لمزيد من الدم بالمرور) ، يزداد تدفق الدم الكبيبي
يعتمد تأثير المقاومة الشريانية على معدل الترشيح الكبيبي على المكان الذي تتطور فيه هذه المقاومة ، خاصة إذا كان توسع أو تضيق تجويف الوعاء يؤثر على الواثق أو الشرياني.
- إذا زادت مقاومة الشرايين الكلوية المرافقة للكولومير ، تقل كمية الدم المتدفقة من العائق ، عندها يتم تقليل الضغط الهيدروستاتيكي الكبيبي وتقلل سرعة الترشيح
- إذا انخفضت مقاومة الشرايين الكلوية المتصاعدة إلى الكبيبات ، فإن زيادة العائق عند زيادة الضغط الهيدروستاتي مع زيادة سرعة الترشيح الكبيبي أيضًا (يشبه تمامًا وضع أنبوب مطاطي بإصبع ، يلاحظ أن المنبع عرقلة تتضخم جدران الأنبوب عن طريق زيادة الضغط الهيدروستاتيكي للمياه ، والذي يدفع السائل ضد جدران الأنبوب).
تلخيص المفهوم مع الصيغ
| مقاومة الشرايين وارد | مقاومة الشرينات efferent |
| ↓ R → ↑ Pc and ↑ VFG (↑ FER) | ↑ R → ↑ Pc and ↑ VFG (↓ FER) |
| ↑ R → ↓ Pc and ↓ VFG (↓ FER) | ↓ R → ↓ Pc and ↓ VFG (↑ FER) |
R = مقاومة الشرايين - Pc = الضغط الهيدروستاتي الشعري - VFG = معدل الترشيح الكبيبي - FER = تدفق الدم الكلوي | |
في الختام ، نؤكد كيف أن الزيادة في VFG لزيادة مقاومة الشرايين المتصاعدة لا تكون صالحة إلا عندما تكون هذه المقاومة متواضعة. إذا قارنا المقاومة الشريرة المتصاعدة بالصنبور ، فإننا نلاحظ أنه كلما أغلقنا الصنبور - زيادة مقاومة التدفق - يزداد معدل الترشيح الكبيبي. بمجرد الوصول إلى نقطة معينة ، والاستمرار في إغلاق الصنبور ، يصل VFG إلى أقصى حد ويبدأ ببطء في الانخفاض ؛ هذا هو نتيجة لزيادة الضغط الغرواني الاسموزي للدم الكبيبي.
