Filtracja a Ciśnienie Hydrostatyczne: Definicja i Rola w Organizmie
- Szczegóły
Filtracja włośniczkowa to fizjologiczny proces zachodzący w naczyniach włosowatych (kapilarach), który umożliwia wymianę substancji między krwią a płynem tkankowym. Stanowi kluczowy mechanizm dla prawidłowego funkcjonowania organizmu, zapewniając transport składników odżywczych, tlenu i produktów przemiany materii.
Definicja Filtracji i Ciśnienia Hydrostatycznego
Proces ten zachodzi dzięki różnicy ciśnień hydrostatycznych i onkotycznych po obu stronach ściany naczynia włosowatego. Ciśnienie hydrostatyczne krwi, najwyższe na końcu tętniczym kapilary (około 30-35 mmHg), sprzyja przesączaniu płynu z naczynia do przestrzeni śródmiąższowej. Na końcu żylnym kapilary ciśnienie to spada do około 10-15 mmHg, co w połączeniu z ciśnieniem onkotycznym osocza (około 25 mmHg) sprzyja reabsorpcji płynu z powrotem do naczynia.
Równanie Starlinga
Filtracja włośniczkowa jest regulowana przez równanie Starlinga, które uwzględnia wszystkie siły ciśnieniowe wpływające na ruch płynów przez ścianę naczynia. Zaburzenia tego procesu mogą prowadzić do obrzęków (nadmierna filtracja lub niewystarczająca reabsorpcja) lub odwodnienia tkanek (niewystarczająca filtracja lub nadmierna reabsorpcja).
Filtracja w Nerkach: Kluczowa Rola Ciśnienia Hydrostatycznego
Nerki przystosowane są do filtrowania dużej ilości krwi. Filtracja układu krążenia jest kluczowym procesem fizjologicznym, który zapewnia utrzymanie homeostazy w organizmie. Nerki, dzięki swojej złożonej strukturze i funkcji, odgrywają centralną rolę w tym procesie. Krew dopływa do kłębuszków naczyniowych, gdzie zachodzi filtracja. Uzyskany przesącz zawiera wodę, jony sodu i potasu, dwuwęglany, glukozę, aminokwasy, a także produkty przemiany materii: mocznik i kwas moczowy.
Budowa i Funkcja Nefronu
Podstawową jednostką strukturalno-funkcjonalną nerki jest nefron, który składa się z ciałka nerkowego oraz kanalika nerkowego. Ciałko nerkowe tworzy sieć krwionośnych naczyń włosowatych, zwanych kłębuszkiem nerkowym, który otacza nabłonek - torebka kłębuszka nerkowego (torebka Bowmana). W ciałku nerkowym zachodzi proces filtracji kłębuszkowej, czyli fizycznego przesączania osocza krwi pod ciśnieniem. Funkcją kanalika nerkowego jest wyprowadzanie powstałego w wyniku filtracji moczu pierwotnego, a następnie jego dalsza przemiana w mocz ostateczny.
Przeczytaj także: Definicja i pomiar filtracji kłębuszkowej
W wyniku filtracji kłębuszkowej powstaje rozcieńczony mocz pierwotny, bogaty w związki drobnocząsteczkowe i sole mineralne. Wiele z substancji obecnych w moczu pierwotnym nie jest zbędnych dla organizmu. W związku z tym na dalszych etapach przemian moczu substancje te zostają zwrotnie wchłonięte do ustroju. Podobnie dzieje się z wodą, której duża objętość ulega zwrotnemu wchłanianiu z moczu pierwotnego, przez co mocz ostateczny jest bardziej zagęszczony.
Procesy Zachodzące w Nefronie
- Filtracja: Proces fizycznego przesączania osocza krwi pod ciśnieniem, w wyniku którego powstaje mocz pierwotny.
- Reabsorpcja: Powrotne wchłanianie przez kanaliki nerkowe wody i rozpuszczonych w niej substancji.
- Wydzielanie: Wydzielanie przez kanaliki nerkowe zbędnych substancji do moczu ostatecznego.
- Wydalanie z moczem: Proces fizjologiczny polegający na usunięciu nadmiaru wody i elektrolitów oraz innych zbędnych związków.
Czynniki Wpływające na Tempo Filtracji Kłębuszkowej
Filtracja kłębuszkowa osocza krwi zachodzi dzięki ciśnieniu hydrostatycznemu. Powstaje ono w wyniku wzrostu ciśnienia w tętniczkach tworzących kłębuszek nerkowy otoczony torebką Bowmana - zmniejszenie średnicy tętniczek powoduje wzrost ciśnienia. W efekcie część osocza krwi (wraz ze związkami drobnocząsteczkowymi i solami mineralnymi, ale bez komórek krwi) ulega filtracji i przenika do torebki kłębuszka, tworząc mocz pierwotny.
Szybkość oraz efektywność filtracji kłębuszkowej nie są wartościami stałymi i zależą od wielu czynników, co ostatecznie pozwala na utrzymanie równowagi osmotycznej ustroju. Dynamikę filtracji osocza krwi w ciałku nerkowym opisuje się jako efektywne ciśnienie filtracyjne (EFP), na które wpływają:
- Ciśnienie hydrostatyczne tętniczek kłębuszka
- Ciśnienie onkotyczne osocza
- Ciśnienie hydrostatyczne w torebce Bowmana
Efektywne ciśnienie filtracyjne jest różnicą między ciśnieniem hydrostatycznym tętniczek kłębuszka a sumą pozostałych dwóch wartości.
Względnie stałe ciśnienie krwi w tętniczkach kłębuszka nerkowego jest utrzymywane dzięki obecności naczyń oporowych. Zapewniają one ciągły przepływ krwi o niemalże stałym ciśnieniu, niezależnie od zmian ciśnienia krwi - nawet w szerokim zakresie. Gwarantuje to stałą i zarazem wysoką skuteczność filtracji kłębuszkowej niezależnie np. od pozycji ciała (stojącej lub leżącej). Ciśnienie hydrostatyczne tętniczek kłębuszka nerkowego może się jednak zmieniać w wyniku nadrzędnych oddziaływań nerwowych lub hormonalnych.
Przeczytaj także: Webber AP8400 - wymiana filtrów
Innym wskaźnikiem oceny czynności nerek jest wskaźnik filtracji kłębuszkowej (GFR), który pozwala na obliczenie ilości przefiltrowanego osocza przez kłębuszki nerkowe w czasie 1 minuty. Jego wartość średnia wynosi ok. 125 ml/min.
Związek Ciśnienia Krwi Obwodowej z Tempem Filtracji Kłębuszkowej
Jedną z funkcji nerek jest utrzymywanie względnie stałej objętości krwi w układzie krążenia. Jeśli, z różnych powodów, wzrośnie objętość krwi (a przez to również jej ciśnienie), zmiana ta szybko zostanie zarejestrowana przez obwodowe oraz ośrodkowe osmoreceptory i mechanoreceptory. Następnie uruchomione zostaną mechanizmy adaptacyjne, co prowadzi do zwiększonej filtracji kłębuszkowej. Wzrośnie wskaźnik filtracji kłębuszkowej, przez co wydalane będą większe ilości moczu.
Zatem wypicie dużej ilości wody w krótkim czasie spowoduje jej wchłonięcie do krążenia, co spowoduje wzrost objętości krwi obwodowej i jej ciśnienia. Bardzo szybko, za sprawą nerek, nadmiar wody zostanie wydalony z organizmu, a ciśnienie krwi wróci do normy.
Jednym z układów regulujących ciśnienie krwi jest układ renina-angiotensyna-aldosteron. Kontroluje on objętość krwi krążącej w ustroju oraz stężenia jonów sodowych i potasowych w płynach ustrojowych. Komórki ściany tętniczki doprowadzającej krew do kłębuszka nerkowego uwalniają reninę w odpowiedzi na m.in. obniżenie stężenia sodu i zmniejszenie objętości płynu pozakomórkowego. Renina bierze udział w przekształcaniu angiotensynogenu do angiotensyny I, która następnie rozkładana jest do angiotensyny II, obkurczającej naczynia krwionośne. Obkurczenie naczyń krwionośnych powoduje wzrost ciśnienia tętniczego. Angiotensyna II pobudza komórki kory nadnerczy do wydzielania aldosteronu; wzmaga on resorpcję zwrotną jonów sodu i hamuje wydalanie sodu do moczu. Razem z jonami sodowymi w ustroju zatrzymywana jest woda. Wzrost stężenia sodu w organizmie wiąże się ze wzrostem ciśnienia osmotycznego płynów ustrojowych.
Tabela: Czynniki wpływające na filtrację kłębuszkową
| Czynnik | Wpływ na filtrację |
|---|---|
| Ciśnienie hydrostatyczne w kłębuszkach nerkowych | Wzrost ciśnienia zwiększa filtrację |
| Ciśnienie onkotyczne osocza | Wzrost ciśnienia zmniejsza filtrację |
| Objętość krwi | Wzrost objętości krwi zwiększa filtrację |
| Stężenie sodu | Zmiany stężenia sodu wpływają na objętość płynów i filtrację |
Wysoka sprawność nerek jest niezbędna do poprawnego funkcjonowania całego organizmu. Upośledzenie ich funkcji występujące w przebiegu wielu chorób prowadzi do zaburzenia gospodarki wodno-elektrolitowej czy zmian ciśnienia krwi.
Przeczytaj także: Optymalne rozcieńczenie bimbru
tags: #filtracja #a #ciśnienie #hydrostatyczne #definicja
