Клубочковая фильтрация почек

Клубочковая фильтрация почек представляет собой процесс, в результате которого вода и определенные растворенные вещества пассивно выделяются из крови в просвет капсулы нефрона через почечную мембрану. Этот процесс, вместе с другими процессами (секрецией, реабсорбцией), является частью механизма образования мочи.

Определение скорости клубочковой фильтрации является важным в клинической практике. Этот показатель, хотя и косвенно, но достаточно точно отражает структурные и функциональные особенности почек, такие как количество работающих нефронов и состояние почечной мембраны.

Строение нефрона

Моча – это сгусток веществ, которые необходимо удалять из организма, чтобы поддерживать его внутреннюю среду в постоянном состоянии. Это, по сути, “отходы” организма, включая токсичные вещества, которые невозможно дальше преобразовывать и вредно их накапливать. Мочевыделительная система выполняет функцию вывода этих веществ, основной орган которой – почки, биологические фильтры, через которые проходит кровь, очищаясь от излишков жидкости и токсинов.

Нефрон – это составная часть почки, благодаря которой она выполняет свою функцию. В норме в почке около 1 млн. нефронов, и каждый образует некоторое количество мочи. Все нефроны соединены канальцами, по которым моча собирается в чашечно-лоханочную систему и выводится из организма по мочевыводящим путям.

На иллюстрации 1 представлена схема строения нефрона. А – почечное тельце: 1– артерия, приносящая кровь; 2– артерия, отводящая кровь; 3 – эпителиальные слои капсулы (внешний и внутренний); 4 – начало канальца нефрона; 5 – сосудистый клубочек. Б – сам нефрон: 1 – оболочка клубочка; 2 – трубочка нефрона; 3 – собирательный трубочка. Сосуды нефрона: а – артерия, приносящая кровь; б – артерия, отводящая кровь; в – капилляры трубочек; г – вена нефрона.

Рис. 1

При различных патологических процессах происходит обратимое или необратимое повреждение нефронов, что может привести к тому, что некоторая часть из них перестанет выполнять свои функции. Это приводит к изменению выработки мочи (задержка токсинов и воды, потеря полезных веществ через почки и другие синдромы).

Понятие о клубочковой фильтрации

Формирование мочи проходит через несколько этапов. На каждом из них возможны отклонения, которые могут нарушить работу всего органа. Первый этап образования мочи известен как клубочковая фильтрация.

Функцию фильтрации осуществляет почечное тельце. Оно формируется сетью мелких артерий, образующих клубочек, который окружен двуслойной капсулой. Внутренний слой капсулы плотно прилегает к стенкам артерий, образуя почечную мембрану (гломерулярный фильтр, от лат. glomerulus – клубочек).

Он включает в себя следующие компоненты:

• клетки, которые выстилают внутреннюю часть артерий (эндотелиальные клетки);
• капсульные эпителиальные клетки, формирующие внутренний листок;
• слои соединительной ткани (базальная мембрана).

Именно через мембрану почек происходит отделение воды и различных веществ, и от ее состояния зависит, насколько эффективно почки выполняют свою функцию.

Через почечную мембрану из крови пассивно, по градиенту давления, фильтруется вода, вместе с ней по осмотическому градиенту выделяются вещества, имеющие мелкий размер молекул. Этот процесс и есть клубочковая фильтрация.

Большие (белковые) структуры и компоненты крови не могут проникнуть через почечную мембрану. Однако при определенных заболеваниях они все же могут проникать сквозь нее из-за увеличенной проницаемости и попадать в мочу.

Раствор ионов и мелких молекул в отфильтрованной жидкости называется первичной мочой. Содержание веществ в ее составе очень невелико. Она подобна плазме, из которой удален белок. В почках фильтруется от 150 до 190 литров первичной мочи за одни сутки. В процессе последующего преобразования, которое первичная моча проходит в канальцах нефрона, ее окончательный объем уменьшается примерно в 100 раз, до 1,5 литров (вторичная моча).

Канальцевая секреция и реабсорбция – процессы образования вторичной мочи

Поскольку первичная моча содержит большое количество воды и необходимых организму веществ во время пассивной канальцевой фильтрации, ее вывод в неизмененном виде не является биологически оправданным. Кроме того, некоторые токсичные вещества образуются в значительных количествах, и их удаление должно быть более активным. Поэтому первичная моча, проходящая через систему канальцев, претерпевает изменения благодаря процессам секреции и реабсорбции.

На втором рисунке показаны диаграммы процессов канальцевой реабсорбции и секреции.

Рис. 2

Канальцевая реабсорбция (1). Этот процесс позволяет извлечь воду и необходимые вещества из первичной мочи и вернуть их обратно в кровеносное русло с помощью ферментных систем, механизмов обмена ионов и эндоцитоза. Это осуществляется благодаря плотному окружению капиллярами канальцев нефрона.

Канальцевая секреция (2) – это процесс, противоположный реабсорбции. Он заключается в выводе различных веществ с помощью специальных механизмов. Эпителиальные клетки активно извлекают некоторые вещества из сосудистого русла и выделяют их в просвет канальцев, несмотря на осмотический градиент.

В итоге этих процессов концентрация вредных веществ в моче увеличивается, их необходимо выводить, так как она выше, чем в плазме (например, аммиак, метаболиты лекарственных веществ). Это также помогает предотвратить потерю воды и полезных веществ (например, глюкозы).

Такое соотношение механизмов фильтрации, а также секреции и реабсорбции определяет объем экскреции (выделения) тех или иных веществ вместе с мочой.

Некоторые вещества не влияют на процессы секреции и реабсорбции, и их уровень в моче соответствует уровню в крови (инсулин является одним из примеров). Сравнение концентрации таких веществ в моче и крови позволяет оценить эффективность клубочковой фильтрации.

Скорость клубочковой фильтрации: клиническое значение, принцип определения

Индекс клубочковой фильтрации (ИКФ) – это важный показатель, который отражает процесс образования первичной мочи. Чтобы понять, какие изменения влияют на этот показатель, необходимо понять, что влияет на ИКФ.

Её состояние зависит от следующих обстоятельств:

• Количество крови, проходящее через сосуды почек за определенный промежуток времени.
• Давление фильтрации – разница между давлением в артериях почек и давлением первичной отфильтрованной мочи в капсуле и канальцах нефрона.
• Фильтрационная площадь – общая площадь капилляров, участвующих в процессе фильтрации.
• Количество активных нефронов.

Подсчитать скорость клубочковой фильтрации можно с помощью формул

Первые три фактора подвержены относительным изменениям и регулируются за счет местных и общих нейрогуморальных механизмов. Последний фактор, а именно количество функционирующих нефронов, остается достаточно постоянным и оказывает наибольшее влияние на изменение (снижение) скорости клубочковой фильтрации. Поэтому в клинической практике часто изучается скорость клубочковой фильтрации для определения стадии хронической почечной недостаточности, которая развивается из-за потери нефронов в результате различных патологических процессов.

СКФ чаще всего определяется расчетным методом по соотношению содержания в крови и моче вещества, всегда присутствующего в организме – креатинина.

Этот метод также известен как оценка клиренса эндогенного креатинина (проба Реберга). Существуют специальные математические выражения для вычисления скорости клубочковой фильтрации, которые могут быть использованы в различных калькуляторах и компьютерных программах. Расчет этого показателя не вызывает особых трудностей. В норме скорость клубочковой фильтрации составляет:

• От 75 до 115 миллилитров в минуту у женщин;
• От 95 до 145 миллилитров в минуту у мужчин.

Определение скорости фильтрации клубочков – метод, который часто применяется для оценки работы почек и определения степени почечной недостаточности. Результаты этого анализа используются для прогнозирования развития заболевания, разработки планов лечения и принятия решения о необходимости диализа у пациента.

Частые вопросы

Как происходит клубочковая фильтрация почек?

Клубочковая фильтрация почек происходит в специальных структурах, называемых клубочками. Кровь проходит через сеть маленьких капилляров внутри клубочка, где происходит фильтрация. В результате этого процесса из крови выделяются отходы и лишняя жидкость, которые затем попадают в мочевые канальцы.

Какие факторы могут повлиять на клубочковую фильтрацию почек?

На клубочковую фильтрацию почек могут повлиять различные факторы, включая кровяное давление, состояние сосудов, уровень глюкозы и протеинов в крови, а также функцию почечных клубочков. Нарушения в работе этих факторов могут привести к снижению или ухудшению клубочковой фильтрации.

Какие заболевания могут быть связаны с нарушением клубочковой фильтрации почек?

Нарушение клубочковой фильтрации почек может быть связано с различными заболеваниями, включая хроническую почечную недостаточность, гломерулонефрит, диабетическую нефропатию и амилойдоз. Эти заболевания могут привести к ухудшению функции почек и развитию других осложнений.

Полезные советы

СОВЕТ №1

Поддерживайте регулярный режим питья воды. Употребление достаточного количества воды помогает поддерживать нормальную функцию почек и способствует клубочковой фильтрации. Рекомендуется пить не менее 8 стаканов воды в течение дня.

СОВЕТ №2

Следите за своим давлением. Высокое кровяное давление может негативно влиять на клубочковую фильтрацию почек. Регулярно измеряйте давление и при необходимости проконсультируйтесь с врачом о мерах по его снижению.

СОВЕТ №3

Соблюдайте здоровый образ жизни. Отказ от курения, ограничение потребления алкоголя, правильное питание и физическая активность помогут поддерживать нормальную функцию почек и предотвращать развитие заболеваний, связанных с клубочковой фильтрацией.