Filtracja w kłębuszkach nerkowych: Mechanizm i znaczenie

Szczegóły: Opublikowano: 24. November 2025

Filtracja kłębuszkowa to proces fizjologiczny zachodzący w nerkach, stanowiący pierwszy etap formowania moczu. W kłębuszkach nerkowych, pod wpływem różnicy ciśnień hydrostatycznych, krew przepływająca przez naczynia włosowate kłębuszka jest filtrowana przez barierę filtracyjną do przestrzeni moczowej torebki Bowmana.

Bariera filtracyjna

Bariera filtracyjna składa się z trzech warstw:

Śródbłonka naczyń włosowatych
Błony podstawnej
Wyrostków stopowatych podocytów

Dzięki tej strukturze, do przesączu pierwotnego przedostają się woda, elektrolity, glukoza, aminokwasy i niewielkie białka, natomiast większe cząsteczki białkowe oraz elementy morfotyczne krwi pozostają w naczyniach.

Współczynnik przesączania kłębuszkowego (GFR)

Wskaźnikiem sprawności filtracji kłębuszkowej jest współczynnik przesączania kłębuszkowego (GFR - Glomerular Filtration Rate), który u zdrowej osoby dorosłej wynosi około 120-130 ml/min.

Obniżenie GFR poniżej 60 ml/min/1,73 m² utrzymujące się przez co najmniej 3 miesiące wskazuje na przewlekłą chorobę nerek.

Przeczytaj także: Definicja i pomiar filtracji kłębuszkowej

Ocena pracy nerek

Filtracja kłębuszkowa (GFR) pozwala na ocenę pracy nerek. Kłębuszki to znajdujące się w nerkach maleńkie filtry, które umożliwiają usuwanie produktów rozkładu z krwi, jednocześnie nie dopuszczając do utraty ważnych białek i krwinek.

Każdego dnia zdrowe nerki filtrują krew i produkują około 500 ml moczu. Podany stopień filtracji odnosi się do ilości krwi filtrowanej w ciągu minuty.

Szacowana filtracja kłębuszkowa (eGFR) w przybliżeniu określa faktyczną filtrację kłębuszkową. Bezpośredni pomiar GFR jest trudny i wymaga doświadczenia personelu, dlatego GFR ocenia się aktualnie poprzez eGFR.

Obliczenie eGFR oparte jest na oznaczeniu kreatyniny w surowicy. Gdy funkcja nerek obniża się mniej kreatyniny jest wydalane z moczem i jej stężenie we krwi wzrasta. Obliczenie eGFR w oparciu o stężenie kreatyniny jest racjonalnym oszacowaniem filtracji kłębuszkowej.

Kiedy badanie jest wykonywane?

Uznaje się, że eGFR jest najdokładniejszym sposobem wykrywania zmian funkcji nerek. Ocenę przeprowadza się w oparciu o stężenie kreatyniny w surowicy i obliczenie filtracji zgodnie ze wzorem.

Przeczytaj także: Webber AP8400 - wymiana filtrów

Interpretacja wyniku eGFR

Przy pomocy eGFR wykryć można większość chorób nerek w najwcześniejszym stadium. Prawidłowe eGFR oznacza nikłe prawdopodobieństwo występowania choroby nerek, a niskie eGFR wskazuje na pewne ich uszkodzenie.

Wartość eGFR poniżej < 60 ml/min sugeruje, że doszło do pewnego uszkodzenia funkcji nerek. NKF zaleca, aby wynik eGFR był interpretowany w odniesieniu do historii choroby i aktualnego stanu pacjenta.

Wg zaleceń NKF każdy powinien znać swój wynik eGFR oraz wiedzieć jak go interpretować w oparciu o następującą tabelę:

Kategoria GFR	GFR (ml/min/1,73 m²)	Opis
G1	≥ 90	Prawidłowa lub zwiększona czynność nerek
G2	60-89	Łagodne zmniejszenie czynności nerek
G3a	45-59	Umiarkowane zmniejszenie czynności nerek
G3b	30-44	Umiarkowane do ciężkiego zmniejszenie czynności nerek
G4	15-29	Ciężkie zmniejszenie czynności nerek
G5	< 15 lub dializa	Niewydolność nerek

Czynniki wpływające na dokładność eGFR

Obliczenie eGFR ma na celu ocenę funkcji nerek wówczas gdy jest ona, stabilna i gdy powstawanie kreatyniny pozostaje bez zmian. Jeśli stężenie kreatyniny jest oznaczane wówczas gdy funkcja nerek ulega szybkim zmianom, tak jak w ostrej niewydolności nerek, ocena filtracji kłębuszkowej w oparciu o eGFR nie jest przydatna.

eGFR może być niewiarygodny u osób, których stężenie kreatyniny znacznie odbiega od normy jak np.

Przeczytaj także: Optymalne rozcieńczenie bimbru

Powstawanie moczu pierwotnego

Mocz pierwotny, będący pierwszym etapem powstawania moczu, formuje się w nerkach, a dokładniej w ich korze, w maleńkich strukturach zwanych ciałkami nerkowymi. Sednem tego procesu są kłębuszki nerkowe - misterna sieć naczyń włosowatych, gdzie zachodzi filtracja krwi. To właśnie w tych kłębuszkach, działających niczym precyzyjne filtry, osocze krwi jest oddzielane, dając początek moczowi pierwotnemu.

Płyn ten jest następnie gromadzony w torebce Bowmana i kierowany do kanalika proksymalnego nefronu. Nerki, cechujące się niezwykłą efektywnością, przeprowadzają ten proces wielokrotnie w ciągu doby, filtrując osocze krwi ponad 30 razy.

Etapy procesu powstawania moczu

Jak powstaje mocz? To złożony proces, który możemy podzielić na trzy zasadnicze fazy:

Filtrację kłębuszkową
Resorpcję (czyli wchłanianie zwrotne)
Sekrecję

Na początek, filtracja kłębuszkowa zachodzi w kłębuszkach nerkowych. Pod wpływem wysokiego ciśnienia krwi, woda oraz drobne cząsteczki są przepuszczane z osocza, tworząc tak zwany mocz pierwotny.

Następnie, w różnych częściach nerki - kanaliku proksymalnym, pętli Henlego i kanaliku dystalnym - ma miejsce resorpcja. Podczas tego etapu, z moczu pierwotnego odzyskiwane są cenne substancje, takie jak glukoza, aminokwasy, witaminy, sole mineralne i woda, które wracają do krwiobiegu. Jest to niezwykle istotny krok w całym procesie.

Ostatnim etapem jest sekrecja, podczas której do moczu dodawane są zbędne produkty przemiany materii oraz jony, które wcześniej nie uległy filtracji. Finalna objętość moczu jest regulowana przez wazopresynę - hormon, który kontroluje gospodarkę wodną organizmu.

Proces filtracji krwi

Proces filtracji krwi, kluczowy dla naszego zdrowia, zachodzi w nerkach, a dokładnie w ich mikroskopijnych filtrach - kłębuszkach nerkowych. Tam właśnie rozpoczyna się tworzenie moczu. Ciśnienie krwi sprawia, że osocze - płynna część krwi - jest przepychane do torebki Bowmana, gdzie zamienia się w mocz pierwotny.

Ta bariera filtracyjna, przez którą przesącza się osocze, jest niezwykle precyzyjna. Składa się z trzech warstw:

Wewnętrznej wyściółki naczyń krwionośnych (śródbłonka)
Błony podstawnej
Podocytów

Co istotne, przez tę skomplikowaną strukturę przedostają się jedynie małe molekuły, takie jak:

Woda
Niezbędne jony
Glukoza stanowiąca źródło energii
Aminokwasy budujące białka
Witaminy
Mocznik, będący produktem przemiany materii

Te małe cząsteczki stają się składnikami moczu. Natomiast większe elementy, takie jak krwinki czerwone i białe (komórki krwi) oraz duże białka, pozostają w krwiobiegu. Dzięki temu wyrafinowanemu systemowi nerki efektywnie oczyszczają krew, eliminując z niej toksyny i zbędne produkty przemiany materii, co zapewnia prawidłowe funkcjonowanie organizmu.

Znaczenie naczyń włosowatych w kłębuszkach nerkowych

Naczynia włosowate w kłębuszkach nerkowych odgrywają kluczową rolę w procesie filtracji krwi. Stanowią pierwszy, niezwykle istotny etap powstawania moczu pierwotnego. Ich budowa jest wyjątkowa - charakteryzują się:

Dużą powierzchnią
Wysoką przepuszczalnością, co umożliwia efektywne przesączanie osocza krwi

Powstały przesącz, czyli mocz pierwotny, obfituje w cenne składniki:

Wodę
Jony
Glukozę
Aminokwasy
Witaminy
Inne drobne cząsteczki

Co istotne, wysokie ciśnienie krwi panujące w tych naczyniach, wynikające z różnicy w średnicach tętniczek doprowadzającej i odprowadzającej, dodatkowo wspomaga proces filtracji. Naczynia te działają z wyjątkową selektywnością, zatrzymując większe elementy, takie jak białka i komórki krwi, które pozostają w krwiobiegu. W ten sposób zapewniają odpowiedni skład płynu poddawanego filtracji.

Kłębuszki nerkowe i ich rola w filtracji

Kłębuszki nerkowe to filtry Twoich nerek, a dokładniej - nefronów, czyli ich podstawowych jednostek. Otoczone torebką Bowmana, to właśnie w nich zachodzi oczyszczanie krwi. Ich głównym zadaniem jest przepuszczanie do wspomnianej torebki Bowmana:

Wody
Jonów
Glukozy
Aminokwasów
Innych drobnych cząsteczek

W ten sposób powstaje mocz pierwotny, zwany ultrafiltratem. Co ważne, kłębuszki nie przepuszczają wszystkiego - zatrzymują większe cząsteczki, takie jak białka i komórki krwi, chroniąc Cię przed ich stratą.

Sprawność ich działania zależy od kilku czynników. Istotne jest m.in. ciśnienie krwi w kłębuszkach, a także specyfika błon filtracyjnych, w tym obecność specjalnych komórek - podocytów. Nie bez znaczenia jest także efektywna powierzchnia filtracyjna. Krótko mówiąc, prawidłowe funkcjonowanie kłębuszków, a co za tym idzie - Twoich nerek, wymaga idealnej synchronizacji wielu elementów.

Torebka Bowmana i gromadzenie moczu pierwotnego

Torebka Bowmana, stanowiąca początek nefronu, niczym delikatna osłona otacza kłębuszek nerkowy. Wspólnie tworzą one ciałko nerkowe. Ta struktura, przypominająca kielich o dwóch ścianach, pełni kluczową rolę - przechwytuje mocz pierwotny, który powstaje w wyniku filtracji osocza krwi w kłębuszku.

Wyobraźmy sobie torebkę Bowmana jako sprawny „zbieralnik” dla przesączu z kłębuszka. Stamtąd, przesącz ten trafia prosto do kanalika proksymalnego, gdzie rozpoczyna się proces dalszej obróbki moczu. Ściany torebki zbudowane są z wyspecjalizowanych komórek nabłonkowych, zwanych podocytami. To właśnie podocyty, przylegając szczelnie do naczyń włosowatych kłębuszka, dzięki swojej unikalnej budowie, umożliwiają bardzo efektywną filtrację. Dodatkowo, zapobiegają one przedostawaniu się do moczu większych cząsteczek, takich jak białka.

Przestrzeń między dwiema warstwami torebki Bowmana służy jako tymczasowy zbiornik dla moczu pierwotnego, który następnie jest przekazywany do kolejnych odcinków nefronu, gdzie zachodzi jego zagęszczanie i ostateczne formowanie.

Działanie nefronów w produkcji moczu pierwotnego

Nerki, choć niewielkie, pełnią kluczową rolę w naszym organizmie, a ich funkcjonowanie zależy od nefronów - mikroskopijnych jednostek odpowiedzialnych za produkcję moczu pierwotnego. Każda nerka skrywa w sobie około miliona tych niezwykłych struktur. Nefron to prawdziwe arcydzieło inżynierii biologicznej. W jego skład wchodzi kłębuszek nerkowy (glomerulus), otoczony torebką Bowmana, stanowiącą początek systemu kanalików.

Te kanaliki dzielą się na:

Kanalik proksymalny
Pętlę Henlego
Kanalik dystalny

Każdy z nich odgrywa specyficzną rolę w procesie filtracji i resorpcji.

Tworzenie moczu pierwotnego rozpoczyna się w kłębuszku nerkowym, gdzie pod wpływem ciśnienia krew przepływająca przez sieć naczyń włosowatych jest filtrowana. Osocze krwi przesącza się, a powstały płyn gromadzi się w torebce Bowmana. Działając niczym sito, kłębuszek przepuszcza wodę i drobne cząsteczki, zatrzymując jednocześnie większe elementy, takie jak białka i komórki krwi. Efektywność tego procesu zależy od ciśnienia krwi oraz cech błony filtracyjnej.

Mocz pierwotny, opuszczający kłębuszek, to mieszanka wody, jonów, aminokwasów, glukozy oraz innych drobnych substancji. Następnie ta ciecz wędruje przez kanalik proksymalny, pętlę Henlego i kanalik dystalny, gdzie ma miejsce resorpcja zwrotna. W tym etapie cenne składniki, takie jak glukoza i aminokwasy, są odzyskiwane i transportowane z powrotem do krwiobiegu, podczas gdy zbędne produkty przemiany materii, jak np. mocznik, są usuwane z krwi do moczu. Dzięki temu nefrony regulują skład płynów ustrojowych i usuwają niepożądane substancje.

Substancje w moczu pierwotnym

Mocz pierwotny przypomina osocze krwi, ale pozbawiony jest dużych białek i krwinek. Dokładniej, zawiera on:

Wodę: stanowiącą około 99% jego objętości
Jony: takie jak sód (Na+), potas (K+), chlorki (Cl-) i inne, których stężenie jest precyzyjnie regulowane na dalszych etapach
Glukozę i aminokwasy: u zdrowych osób, w całości wchłaniane w kanaliku proksymalnym
Witaminy: rozpuszczalne w wodzie, a więc łatwo filtrowane
Mocznik, kreatyninę i kwas moczowy: produkty przemiany materii białek, mięśni i puryn, przeznaczone do usunięcia z organizmu
Inne drobne cząsteczki: na przykład hormony i leki

Choć każdego dnia powstaje imponująca ilość moczu pierwotnego (150-180 litrów), zdecydowana większość wody i cennych substancji jest odzyskiwana w procesie resorpcji zwrotnej. To właśnie dzięki temu ostatecznie wydalamy jedynie 1-2 litry moczu na dobę.

Proces resorpcji zwrotnej w nerkach

Resorpcja zwrotna to kluczowy etap zachodzący w kanalikach nerkowych, polegający na odzyskiwaniu wody, glukozy, aminokwasów i jonów z moczu pierwotnego i przekazywaniu ich z powrotem do krwi. Ten proces zapobiega utracie niezbędnych składników i pomaga utrzymać homeostazę, czyli wewnętrzną równowagę organizmu. Główne miejsca resorpcji to:

Kanalik proksymalny: tu wchłaniane jest około 65% wody, sodu, potasu i chlorków, a także cała glukoza i aminokwasy, dzięki specjalnym białkom transportowym
Pętla Henlego: odpowiedzialna za zagęszczanie moczu. W ramieniu zstępującym woda jest wchłaniana na zasadzie osmozy, a w ramieniu wstępującym, nieprzepuszczalnym dla wody, zachodzi transport jonów, głównie sodu i chlorków
Kanalik dystalny i kanalik zbiorczy: tu wchłanianie wody i jonów jest regulowane hormonalnie. Aldosteron zwiększa wchłanianie sodu i wydalanie potasu, natomiast wazopresyna (ADH) zwiększa wchłanianie wody

Dzięki resorpcji zwrotnej, zachodzącej aktywnie (z użyciem energii) lub pasywnie, z ogromnej ilości moczu pierwotnego powstaje zaledwie niewielka ilość moczu ostatecznego.

Cewki nerkowe i ich rola w wytwarzaniu moczu

Cewki nerkowe, czyli kanalik proksymalny, pętla Henlego i kanalik dystalny, odgrywają zasadniczą rolę w kształtowaniu składu moczu ostatecznego. To w nich zachodzi zarówno resorpcja zwrotna, jak i sekrecja, modyfikujące skład moczu pierwotnego:

Kanalik proksymalny: absorbujący większość składników moczu pierwotnego, takich jak glukoza, aminokwasy, woda, jony (sód, potas, chlorki) i witaminy. Jego komórki posiadają liczne mikrokosmki, zwiększające powierzchnię wchłaniania
Pętla Henlego: tworzy gradient osmotyczny w rdzeniu nerki, niezbędny do zagęszczania moczu. Ramię zstępujące przepuszcza wodę, a ramię wstępujące transportuje jony
Kanalik dystalny: wchłania jony (sód, potas, chlorki) i reguluje pH moczu, pod wpływem hormonów, takich jak aldosteron i wazopresyna

Współdziałanie wszystkich części kanalika nerkowego zapewnia odzyskiwanie cennych substancji i usuwanie zbędnych produktów przemiany materii, prowadząc do powstania moczu ostatecznego o odpowiednim składzie i objętości.

Rola pętli Henlego w zagęszczaniu moczu

Szczególne znaczenie w procesie zagęszczania moczu ma pętla Henlego, która dzięki swej unikalnej budowie z ramieniem zstępującym i wstępującym, umożliwia wytworzenie gradientu osmotycznego w rdzeniu nerki, co jest kluczowe dla prawidłowej gospodarki wodnej organizmu.

Ramię zstępujące pętli Henlego: przepuszcza wodę, ale jest nieprzepuszczalne dla jonów. Woda przepływa z moczu pierwotnego do silnie stężonego rdzenia nerki, co prowadzi do zagęszczenia moczu
Ramię wstępujące pętli Henlego: jest nieprzepuszczalne dla wody, ale aktywnie transportuje jony (głównie sód i chlorki) z moczu do rdzenia nerki, zwiększając jego osmolarność

Dzięki temu gradientowi osmotycznemu możliwe jest dalsze wchłanianie wody w kanaliku zbiorczym, regulowane przez wazopresynę (ADH), co ostatecznie prowadzi do powstania moczu ostatecznego o wysokim stężeniu.

Powstawanie moczu ostatecznego z moczu pierwotnego

Mocz ostateczny jest więc rezultatem skomplikowanych procesów zachodzących w nefronach, a zwłaszcza w kanalikach nerkowych. To efekt przemian moczu pierwotnego, który ulega zagęszczeniu i wzbogaceniu o niepotrzebne produkty przemiany materii. Cały proces można podzielić na kilka etapów:

Filtracja kłębuszkowa: powstawanie moczu pierwotnego w kłębuszkach nerkowych
Resorpcja zwrotna: wchłanianie cennych substancji z moczu z powrotem do krwi w kanalikach nerkowych
Sekrecja: dodawanie zbędnych produktów przemiany materii do moczu
Zagęszczanie moczu: w pętli Henlego i kanaliku zbiorczym, regulowane przez wazopresynę (ADH)

Ostateczny skład moczu jest więc odzwierciedleniem potrzeb organizmu i podlega regulacji hormonalnej. Mocz ostateczny zawiera wodę, mocznik, kreatyninę, kwas moczowy i jony, i jest wydalany z organizmu drogami moczowymi.

Reabsorpcja glukozy w nerkach

W stanie fizjologicznej homeostazy ustroju glukoza jest filtrowana w kłębuszkach nerkowych. U osób zdrowych dobowa filtracja kłębuszkowa szacowana jest na około 180 l i do moczu pierwotnego przenika w przybliżeniu 180 g glukozy. Do reabsorbcji sodu i glukozy z cewki nerkowej konieczna jest energia płynąca z rozkładu adenozyno-5?-trifosforanu (ATP, adenosine triphosphate) do adenozynodifosforanu (ADP, adenosine diphosphate). Z drugiej strony z komórek cewek glukoza jest transportowana do tkanki śródmiąższowej nerki przez transporter glukozy (GLUT, glucose transporter).

Reabsorpcja glukozy w cewkach nerkowych rośnie liniowo wraz ze wzrostem stężenia glukozy we krwi aż do momentu progowego, w którym dochodzi do wyczerpania rezerw. Maksymalny poziom reabsorbcji glukozy w cewkach, czyli TmG, wynosi około 375 mg/min. Maksymalna możliwość reabsorbcji glukozy jest przekroczona, jeżeli glikemia wynosi 300 mg/dl przy filtracji kłębuszkowej 125 ml/min/1,73 m2. Powyżej tej wartości glukoza nie jest w pełni reabsorbowana i pojawia się w moczu.

tags: #filtracja #w #kłębuszkach #nerkowych #mechanizm