Механизм и состав фильтрата
Первый этап образования мочи протекает в почечном тельце. Кровь, поступающая в капилляры клубочка, подвергается процессу ультрафильтрации. Под действием высокого гидростатического давления жидкая часть плазмы буквально продавливается сквозь микроскопические поры капиллярной стенки в полость капсулы Боумена-Шумлянского. Именно так образуется первичная моча.
Фильтрационный барьер работает как строгий физический фильтр: он надежно задерживает клеточные элементы крови и крупные белки, оставляя их циркулировать в кровеносном русле. Зато в полость капсулы свободно проникают вода, электролиты, аминокислоты, молекулы глюкозы, а также различные витамины и микроэлементы. Вместе с ними профильтровываются продукты азотистого обмена (мочевина, креатинин, мочевая кислота), гормоны (например, инсулин) и пигменты (уробилин, индикан). По своему химическому составу получившийся фильтрат практически полностью идентичен плазме крови, за исключением отсутствия крупномолекулярных соединений.
Эффективное фильтрационное давление (ЭФД)
Процесс клубочковой фильтрации обеспечивается тонким балансом сил Старлинга — разностью давлений по обе стороны барьера. Главный гемодинамический показатель здесь — эффективное фильтрационное давление (ЭФД). Оно представляет собой разницу между силой, которая выталкивает жидкость из кровеносных сосудов, и силами, которые стремятся удержать её внутри.
В физиологическом расчете участвуют три ключевых параметра:
- Кровяное давление (КД): это гидростатическое давление крови непосредственно в капиллярах клубочка. Является основной движущей силой всей фильтрации. В норме его значение составляет 70 мм рт. ст.
- Онкотическое давление (ОД): создается белками плазмы (преимущественно альбуминами), которые не прошли через фильтр, остались в сосуде и притягивают молекулы воды к себе, активно препятствуя ее выходу. Его значение составляет 30 мм рт. ст.
- Гидростатическое давление мочи (ДМ): это сопротивление жидкости, находящейся в полости капсулы и почечных канальцах. Оно также препятствует новой фильтрации. Составляет 20 мм рт. ст.
Общая формула для расчета выглядит так: $$ЭФД = КД - (ОД + ДМ)$$
При подстановке нормальных значений получаем: 70 - (30 + 20) = 20 мм рт. ст. Именно это положительное значение обеспечивает непрерывное и стабильное образование первичной мочи.
Влияние тонуса артериол на диурез
Тонус кровеносных сосудов, подходящих к почечному клубочку, напрямую управляет объемом образующейся первичной мочи и общим диурезом.
- Сужение выносящей артериолы: в этой ситуации отток крови из клубочковой сети затрудняется. Кровь скапливается в капиллярах, из-за чего гидростатическое давление внутри них резко возрастает. Это закономерно приводит к увеличению ЭФД, росту объема фильтрации и, как прямое следствие, к повышению диуреза.
- Спазм приносящей артериолы: при таком состоянии приток свежей крови к почечному тельцу падает. Гидростатическое давление в капиллярах снижается, и ЭФД стремительно падает. В результате образование первичной мочи резко сокращается, а диурез падает вплоть до развития олигурии (патологически малого количества мочи) или анурии (полного прекращения мочеобразования).
Саморегуляция процесса и маркеры
Здоровый организм стремится поддерживать объем первичной мочи на строгом постоянном уровне, несмотря на значительные физиологические колебания системного артериального давления в широких пределах от 70 до 180 мм рт. ст.
Этот процесс называется саморегуляцией. Он осуществляется за счет миогенного механизма — автономного сокращения или расслабления прекапиллярных сфинктеров без участия нервной системы и гормонов. Важно отметить, что такой механизм отлично выражен в корковых нефронах, но полностью отсутствует в юкстамедуллярных нефронах, расположенных на границе коры и мозгового вещества.
В норме онкотическое давление плазмы является жесткой константой. Если же баланс сил нарушается (например, неконтролируемо растет кровяное или критически падает онкотическое давление), в ответ компенсаторно повышается гидростатическое давление самой мочи в капсуле. Это нивелирует сдвиги и сохраняет скорость клубочковой фильтрации стабильной.
Для точной клинической оценки интенсивности фильтрации используют специальные вещества-маркеры: инулин и креатинин. Их особенность в том, что они свободно проходят через фильтрационный барьер, но совершенно не реабсорбируются в почечных канальцах. По их концентрации в конечной моче врачи объективно судят о качестве работы почек.
Вопросы с занятий и экзамена
Что такое эффективное фильтрационное давление?
Это результирующая сила, обеспечивающая фильтрацию плазмы. Она рассчитывается как разность между гидростатическим давлением крови (выталкивающим жидкость) и суммой онкотического давления плазмы и давления первичной мочи (удерживающими жидкость).
Чем первичная моча отличается от плазмы крови?
По химическому составу первичная моча практически полностью идентична плазме. Главное отличие заключается в том, что в ней полностью отсутствуют форменные элементы крови и крупномолекулярные соединения (белки массой более 70 тыс. единиц).
Почему спазм приносящей артериолы приводит к анурии?
При спазме приносящей артериолы резко уменьшается приток крови к клубочку. Из-за этого гидростатическое давление в капиллярах падает настолько, что эффективное фильтрационное давление снижается, останавливая процесс образования мочи.
Что ещё разобрать по теме
- Строение фильтрационного барьера почечного тельца
- Отличия корковых и юкстамедуллярных нефронов
- Процессы канальцевой реабсорбции веществ
- Клиническое значение клиренса креатинина
Разберите тему целиком в курсе «Физиология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Клубочковая фильтрация» и ещё 4 085 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 106 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Выделение»
Бесплатные видеоуроки: физиологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.