Механизм образования первичной мочи, ее количество и состав. Понятие клиренса

КЛУБОНКОВАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ

Гломерулярная фильтрация, или просто фильтрация, — начальный и основной этап об­разования мочи. Скорость фильтрации зависит от эффективного фильтрационного давле­ния, которое определяется согласно известной модели Старлинга, объясняющей процесс фильтрации в капиллярах.

Фильтрация определяется, с одной стороны, величиной гидростатического давления, способствующего выходу жидкости из капилляра, а с другой стороны, величиной онкотического давления, создаваемого растворенными в плазме крупномолекулярными белками, которые препятствуют выходу жидкости из капилляров. Противодействует процессу фильт­рации гидростатическое давление, которое может иметь место за пределами капилляра. В почечных капиллярах клубочка величина гидростатического (капиллярного) давления вследствие близкого расположения почки от брюшной аорты достигает 70 мм рт. ст., вели­чина онкотического давления — в среднем 30 мм рт. ст., а величина гидростатического дав­ления ультрафильтрата плазмы составляет 20 мм рт. ст. Таким образом, эффективное филь трационное давление составляет 70 — 30 — 20=20 мм рт. ст. Этого давления достаточно, чтобы за 1 минуту образовалось 120 мл ультрафильтрата, или первичной мочи, у мужчин и около 110 мл/мин—у женщин,

При изменении величины гидростатического давления внутри капилляра, онкотического давления или давления ультрафильтрата неизбежно меняется и объем фильтрата. Падение артериального давления приводит к его уменьшению, а повышение артериального давления сопровождается его ростом.

Фильтрация осуществляется через фильтрационную поверхность, которая представлена тремя структурами: 1) эндотелием капилляров, 2) базальной мембраной, 3) эпителиальными клетками висцерального листка капсулы Боумена-Шумлянского (подоцитами).

Эндотелиальные клетки капилляров клубочков приспособлены для процесса фильтрации — здесь имеются огромные поры диаметром до 40—100 нм, которые пропускают практически все крупные частицы крови, включая белки, за исключением форменных элементов крови — эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов. Основным барьером для фильтрации является базальная мембрана, которая отделяет эндотелиальные клетки капилляров от подоцитов. Базальная мембрана представляет собой трехслойную структуру, толщиной до 300 нм, в которой имеются поры. Их диаметр, вероятно, не превышает 8 нм поэтому частицы, имеющие размер больше 8 нм, не должны проходить через базальную мембрану. Эти поры изнутри содержат анионные локусы, которые препятствуют вхождению в такую пору отрицательно заряженных частиц, в том числе белков, несущих на себе эти частицы.

Дополнительным фильтром служат подоциты — эпителиальные клетки висцерального листка капсулы. Между ножками этих клеток имеются диафрагмы, пронизанные порами. Вероятно, диаметр этих пор тоже не превышает 8 нм, и поры содержат анионы. Все это вместе приводит к тому, что в норме при обычном кровотоке проницаемость белка резко ограничена. Крупные молекулы белка закупоривают поры и за счет наличия на белках ани­онных зарядов не подпускают к порам более мелкие молекулы белка.

Сравним диаметры молекул, проходимость которых для фильтрационного барьера аб­солютная: воды — 0,20 нм, мочевины — 0,32 нм, глюкозы — 0,72 нм.

Если вещество имеет молекулярную массу больше 80000, то оно абсолютно непроходи­мо через фильтрационную поверхность почки в нормальных условиях.

Если пора теряет анионные локусы, что, например, бывает при нефропатиях, нефритах, то она становится проницаемой для многих белков.

Известны вещества, которые способствуют восстановлению анионных локусов на филь-трационной мембране. Таким веществом, например, является гепарин. Есть вещества, ко­торые, наоборот, уменьшают их наличие на фильтрационной поверхности, например, антибиотики.

Итак, в процессе фильтрации вместе со 120—110 мл воды фильтруются все низкомоле- кулярные вещества, которые свободно проходят через фильтрационную поверхность, за исключением большей части белков и форменных элементов крови. Поэтому ультрафильтрат напоминает по концентрации веществ плазму. Так, в плазме и фильтрате концентрация ионов такова: натрий — 140—143 ммоль/л; калий — 4,5; кальций — 2,5; магний — 1; хлор — 165; бикарбонаты — 26; фосфаты — 1,1; сульфаты — 0,5; глюкоза — 5,5; мочевина — 5;

аминокислоты — 2,5—3,5 ммоль/л.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ ФИЛЬТРАЦИИ

Оно основано на оценке клиренса, т. е. очищения плазмы от веществ, которые фильтру­ются, но не реабсорбируются и не секретируются. Так ведет себя, например, инулин (поли­мер фруктозы).

Клиренс — это объем плазмы, который целиком очищается почкой от данного вещества за 1 минуту. Если определить клиренс инулина, т. е. объем плазмы, который полностью очищается от инулина, то тем самым будет найден и объем фильтрации, так как именно этот объем уйдет из плазмы. Определение клиренса проводится (как и в отношении пара-аминогиппуровой кислоты) по формуле: С= (концентрация вещества в моче х объем мочи за 1 минуту): концентрация вещества в плазме.

Например, концентрация инулина в плазме крови равна 1,6 мг/мл, концентрация инули­на в моче — 39,5 мг/мл, объем конечной мочи — 5 мл/мин. Тогда клиренс инулина, или объем фильтрации по инулину, будет равен: С = (39,5 ^х 5): 1,6 = 123,4 мл/мин. Сложность определения клубочковой фильтрации по инулину состоит в том, что необходимо некото­рое время, в течение которого собирается моча, поддерживать на постоянном уровне кон­центрацию инулина в плазме, т. е. вводить инулин с определенной скоростью.

Поскольку первичная моча (клубочковый ультрафильтрат) образуется из плазмы крови, по своему составу она близка плазме, почти полностью лишенной белков. Так, в ультрафильтрате такое же, как в плазме крови, количество аминокислот, глюкозы, мочевины, креатинина, свободных ионов и низкомолекулярных комплексов. В связи с тем что белки-анионы не проникают через клубочковый фильтр, для сохранения мембранного равновесия Доннана (равенства произведений концентрации противоположно заряженных ионов электролитов, находящихся по обе стороны мембраны) в первичной моче оказывается на 5 % больше концентрация анионов хлора и бикарбоната и пропорционально меньше концентрация катионов натрия и калия, меньше концентрация одновалентных катионов (натрия и калия). В первичную мочу проходит небольшое количество наиболее мелких молекул белка — менее 3 % гемоглобина и 0,01 % альбуминов.

Поиск по сайту: