ما هي القوى التي تؤثر على الترشيح الكبيبي؟
يخضع جزء صغير فقط ، حوالي 1/5 (20٪) من الدم الذي يدخل الكبيبات الكلوية لعملية الترشيح. 4/5 المتبقية تصل إلى النظام الشعري المحيط بالنبيبات من خلال الشريان الصادر. إذا تم ترشيح كل الدم الذي يدخل الكبيبة ، في الشريان الصادر سنجد كتلة مجففة من بروتينات البلازما وخلايا الدم ، والتي لم يعد بإمكانها الهروب من الكلى .
عند الحاجة ، تمتلك الكلية القدرة على تغيير النسبة المئوية لحجم البلازما التي يتم ترشيحها من خلال الكبيبات الكلوية ؛ يتم التعبير عن هذه السعة من خلال مصطلح جزء الترشيح وتعتمد على هذه الصيغة:
جزء الترشيح (FF) = معدل الترشيح الكبيبي (GFR) / جزء تدفق البلازما الكلوي (FPR)
في عمليات الترشيح ، بالإضافة إلى الهياكل التشريحية التي تم تحليلها في الفصل السابق ، هناك قوى مهمة جدًا تلعب دورًا أيضًا: البعض يعارض هذه العملية ، والبعض الآخر يفضلها ، فلنراهم بالتفصيل.
- الضغط الهيدروستاتيكي للدم المتدفق في الشعيرات الدموية الكبيبية يفضل الترشيح ، وبالتالي هروب السائل من البطانة الداخلية نحو كبسولة بومان ؛ هذا الضغط يعتمد على تسارع الجاذبية المفروض على الدم من قبل القلب وعلى سالكية الأوعية الدموية ، كلما زاد ضغط الشرايين ، زاد ضغط الدم على جدران الشعيرات الدموية ، وبالتالي عند الضغط الهيدروستاتيكي. الضغط الهيدروستاتيكي الشعري (Pc) حوالي 55 مم زئبق.
- يرتبط الضغط الغرواني التناضحي (أو ببساطة الأورام) بوجود بروتينات البلازما في الدم. هذه القوة تتعارض مع القوة السابقة ، حيث تسحب السائل نحو داخل الشعيرات الدموية ، أي أنها تعارض الترشيح.عندما يزداد تركيز البروتين في الدم ، يزداد ضغط الأورام ويعيق الترشيح ؛ والعكس بالعكس ، في حالة فقر الدم. في البروتينات يكون ضغط الأورام منخفضًا والترشيح أعلى.يبلغ الضغط الاسموزي الغرواني للدم المتدفق في الشعيرات الدموية الكبيبية (πp) حوالي 30 مم زئبق
- الضغط الهيدروستاتيكي للمرشح المتراكم في كبسولة بومان يقاوم الترشيح أيضًا. السائل الذي يرشح من الشعيرات الدموية يجب أن يعارض في الواقع ضغط ذلك الموجود بالفعل في الكبسولة ، والذي يميل إلى دفعها للخلف.
يبلغ الضغط الهيدروستاتيكي (Pb) الناتج عن السائل المتراكم في كبسولة بومان حوالي 15 مم زئبق.
بإضافة القوى الموصوفة أعلاه ، يتضح أن الترشيح مفضل بواسطة صافي ضغط الترشيح الفائق (Pf) يساوي 10 مم زئبق.
حجم السائل المصفى في وحدة الوقت يسمى معدل الترشيح الكبيبي (GFG) وكما هو متوقع ، فإن متوسط قيمة GF هو 120-125 مل / دقيقة ، أي ما يعادل حوالي 180 لترًا في اليوم.
يعتمد معدل الترشيح على:
- ضغط الترشيح الصافي الفائق (Pf): ناتج عن التوازن بين القوى الهيدروستاتيكية والقوى التناضحية الغروانية التي تعمل من خلال حواجز الترشيح.
ولكن أيضًا من متغير ثانٍ يسمى
- معامل الترشيح الفائق (Kf = النفاذية x سطح الترشيح) ، في الكلى أعلى بـ 400 مرة من تلك الموجودة في مناطق الأوعية الدموية الأخرى ؛ يعتمد على مكونين: سطح الترشيح ، وهو مساحة سطح الشعيرات الدموية المتاحة للترشيح ، ونفاذية الواجهة التي تفصل الشعيرات الدموية عن كبسولة بومان
لإصلاح المفاهيم المعبر عنها في هذا الفصل ، يمكننا القول أن التخفيضات في معدل الترشيح الكبيبي يمكن أن تعتمد على:
- انخفاض في عدد الشعيرات الدموية الكبيبية العاملة
- انخفاض في نفاذية الشعيرات الدموية الكبيبية ، على سبيل المثال بسبب العمليات المعدية التي تدمر بنيتها
- زيادة في السائل الموجود في كبسولة بومان ، على سبيل المثال بسبب وجود انسداد في المسالك البولية
- زيادة ضغط الدم الأسموزي الغرواني
- انخفاض في الضغط الهيدروستاتيكي للدم المتدفق إلى الشعيرات الدموية الكبيبية
من بين العوامل المذكورة ، لغرض تنظيم معدل الترشيح الكبيبي ، فإن العوامل الأكثر عرضة للتغيرات ، وبالتالي تخضع للتحكم الفسيولوجي ، هي الضغط الاسموزي الغرواني وقبل كل شيء ضغط الدم في الشعيرات الدموية الكبيبية.
الضغط الغرواني الأسموزي والترشيح الكبيبي
في السابق ، أكدنا كيف أن الضغط الغرواني التناضحي داخل الشعيرات الدموية الكبيبية يساوي حوالي 30 مم زئبق. في الواقع ، هذه القيمة ليست ثابتة في جميع أقسام الكبيبة ، ولكنها تزداد كلما تحرك المرء من الأجزاء المجاورة. إلى الشريان الوارد ( بداية الشعيرات الدموية ، 28 مم زئبق) لتلك التي تتجمع في الشريان الصادر (نهاية الشعيرات الدموية ، 32 مم زئبق). يمكن تفسير هذه الظاهرة بسهولة على أساس التركيز التدريجي لبروتينات البلازما في الدم الكبيبي ، نتيجة الحرمان من السوائل والمذابات التي تمت تصفيتها في الأجزاء السابقة من الكبيبة ، ولهذا السبب ، مع زيادة معدل الترشيح (GFG) ، يزداد الضغط الورمي للدم الكبيبي بشكل تدريجي (حيث يتم حرمانه من كميات أكبر من السوائل والمذابات).
بالإضافة إلى معدل الترشيح الكبيبي ، تعتمد الزيادة في ضغط الأورام أيضًا على مقدار الدم الذي يصل إلى الشعيرات الدموية الكبيبية (جزء من تدفق البلازما الكلوي): إذا وصل إلى القليل ، يزداد الضغط الأسموزي الغرواني إلى حد أكبر ، والعكس صحيح.
لذلك يتأثر الضغط الغرواني التناضحي بجزء الترشيح:
- جزء الترشيح (FF) = معدل الترشيح الكبيبي (GFR) / جزء تدفق البلازما الكلوي (FPR)
في ظل الظروف العادية ، يصل تدفق الدم الكلوي (FER) إلى ما يقرب من 1200 مل / دقيقة (حوالي 21 ٪ من النتاج القلبي).
يتأثر الضغط الغرواني الأسموزي أيضًا بـ
- تركيز بروتينات البلازما (الذي يزيد في حالة الجفاف وينخفض في حالة سوء التغذية أو مشاكل الكبد)
كلما زاد عدد بروتينات البلازما الموجودة في الدم التي تصل إلى الكبيبات ، زاد الضغط الاسموزي الغرواني في جميع أجزاء الشعيرات الدموية الكبيبية.
ضغط الدم والترشيح الكبيبي
لقد رأينا كيف أن الضغط الهيدروستاتيكي ، أي القوة التي يدفع بها الدم ضد جدران الشعيرات الدموية الكبيبية ، يزداد مع زيادة ضغط الشرايين ، الترشيح.
كما هو موضح في الرسم البياني ، إذا ظل متوسط الضغط الشرياني ضمن القيم بين 80 و 180 مم زئبق ، فإن معدل الترشيح الكبيبي لا يتغير. يتم تحقيق هذه النتيجة المهمة أولاً عن طريق تنظيم جزء تدفق البلازما الكلوي (FPR) ، ثم عن طريق تصحيح كمية الدم التي تمر عبر الشرايين الكلوية.
- إذا زادت مقاومة الشرايين الكلوية (تقلص الشرايين مما يقلل تدفق الدم) ، ينخفض تدفق الدم الكبيبي
- إذا انخفضت مقاومة الشرايين الكلوية (تتمدد الشرايين مما يسمح بمرور المزيد من الدم) ، يزداد تدفق الدم الكبيبي
يعتمد تأثير المقاومة الشريانية على معدل الترشيح الكبيبي على المكان الذي تتطور فيه هذه المقاومة ، لا سيما ما إذا كان توسع أو تضيق تجويف الوعاء الدموي يؤثر على الشرايين الواردة أو الصادرة.
- إذا زادت مقاومة الشرايين الكلوية الواردة إلى الكبيبة ، فإن تدفق الدم أقل في اتجاه مجرى الانسداد ، وبالتالي ينخفض الضغط الهيدروستاتيكي الكبيبي ويقل معدل الترشيح.
- إذا انخفضت مقاومة الشرايين الكلوية الصادرة تجاه الكبيبات ، فإن الضغط الهيدروستاتيكي يزداد في الجزء العلوي من الانسداد ومعه يزداد معدل الترشيح الكبيبي أيضًا (يشبه الانسداد الجزئي لأنبوب مطاطي بإصبع ، ويلاحظ أن تيار "انسداد جدران الأنبوب تتضخم بسبب زيادة الضغط الهيدروستاتيكي للماء ، مما يدفع السائل باتجاه جدران الأنبوب).
تلخيص المفهوم بالصيغ
R = مقاومة الشرايين - Pc = الضغط الهيدروستاتيكي الشعري -
GFR = معدل الترشيح الكبيبي - FER = تدفق الدم الكلوي
في الختام ، نؤكد كيف أن الزيادة في GFR بسبب زيادة مقاومة الشرايين الصادرة تكون صالحة فقط عندما تكون هذه الزيادة في المقاومة متواضعة.إذا قارنا المقاومة الشريانية السارية بالصنبور ، نلاحظ أنه عندما نغلق الصنبور - زيادة مقاومة التدفق - يزداد معدل الترشيح الكبيبي. عند نقطة معينة ، مع الاستمرار في إغلاق الصنبور ، يصل GFR إلى ذروة قصوى ويبدأ ببطء في الانخفاض ؛ وهذا نتيجة لزيادة الضغط التناضحي الغرواني لـ الدم الكبيبي.
مقالات أخرى عن "الترشيح الكبيبي - معدل الترشيح"
- الكبيبة الكلوية
- الكلى
- إعادة امتصاص الكلى والجلوكوز
- الكلى والملح وتوازن الماء
- نفرون
- تنظيم مقاومة الشرايين الكبيبية
