Клубочковая фильтрация почек

Клубочковая фильтрация почек – процесс, в результате которого из крови в просвет капсулы нефрона через почечную мембрану пассивно выделяется вода и некоторые растворенные в ней вещества. Этот процесс, наряду с другими (секреция, реабсорбция), является частью механизма образования мочи.

Измерение скорости клубочковой фильтрации имеет большое клиническое значение. Она хоть и косвенно, но довольно точно отражает структурные и функциональные характеристики почек, а именно, количество функционирующих нефронов и состояние почечной мембраны.

Строение нефрона

Моча представляет собой концентрат веществ, выведение которых из организма необходимо для поддержания постоянства внутренней среды. Это своего рода «отходы» жизнедеятельности, в том числе и токсичные, дальнейшее преобразование которых невозможно, а накопление вредно. Функцию выведения этих веществ выполняет мочевыделительная система, основной частью которой являются почки – биологические фильтры. Через них проходит кровь, освобождаясь от излишков жидкости и токсинов.

На рис. 1 схематично изображено строение нефрона. А – почечное тельце: 1– приносящая артерия; 2– выносящая артерия; 3 – эпителиальные листки капсулы (внешний и внутренний); 4 – начало канальца нефрона; 5 – сосудистый клубочек. Б – собственно нефрон: 1 – капсула клубочка; 2 – каналец нефрона; 3 – собирательный каналец. Кровеносные сосуды нефрона: а – приносящая артерия; б – выносящая артерия; в – канальцевые капилляры; г – вена нефрона.

Рис. 1

При различных патологических процессах происходит обратимое или необратимое повреждение нефронов, вследствие чего некоторая часть из них может перестать выполнять свои функции. В результате происходит изменение выработки мочи (задержка токсинов и воды, потеря полезных веществ через почки и другие синдромы).

Понятие о клубочковой фильтрации

Процесс образования мочи состоит из нескольких этапов. На каждом из этапов может произойти сбой, приводящий к нарушению функции всего органа. Первый этап образования мочи называется клубочковой фильтрацией.

Для чего нужны почки человеку

Ее осуществляет почечное тельце. Оно состоит из сети мелких артерий, сформированных в виде клубочка, окруженного двуслойной капсулой. Внутренний листок капсулы плотно прилегает к стенкам артерий, образуя почечную мембрану (гломерулярный фильтр, от лат. glomerulus – клубочек).

Он состоит из следующих элементов:

• эндотелиальные клетки (внутренняя «выстилка» артерий);
• эпителиальные клетки-капсулы, образующие внутренний ее листок;
• прослойка из соединительной ткани (базальная мембрана).

Именно через почечную мембрану происходит выделения воды и различных веществ, и от ее состояния зависит, насколько полноценно почки выполняют свою функцию.

Крупные (белковые) молекулы и клеточные элементы крови через почечную мембрану не проходят. При некоторых заболеваниях они все же могут через нее проходить из-за повышенной ее проницаемости и попадать в мочу.

Раствор ионов и мелких молекул в отфильтрованной жидкости носит название первичной мочи. Содержание веществ в ее составе очень низкое. Она сходна с плазмой, из которой удален белок. В почках фильтруется от 150 до 190 литров первичной мочи за одни сутки. В процессе дальнейшего преобразования, которое первичная моча претерпевает 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

Из-за того что в первичную мочу во время пассивной канальцевой фильтрации попадает большое количество воды и нужных организму веществ, выведение ее из организма в неизменном виде было бы биологически нецелесообразно. Кроме того, некоторые токсические вещества образуются в довольно больших количествах, и их выведение должно быть более интенсивным. Поэтому первичная моча, проходя по системе канальцев, подвергается преобразованию посредством секреции и реабсорбции.

На рис. 2 изображены схемы канальцевой реабсорбции и секреции.

Рис. 2

Канальцевая реабсорбция (1). Это процесс, в результате которого вода, а также нужные вещества посредством работы ферментных систем, механизмов обмена ионов и эндоцитоза, «забирается» из первичной мочи и возвращается в кровеносное русло. Это возможно благодаря тому, что канальцы нефрона густо оплетены капиллярами.

Канальцевая секреция (2) – процесс, обратный реабсорбции. Это выведение различных веществ с использованием специальных механизмов. Эпителиальные клетки активно, вопреки осмотическому градиенту, «изымают» некоторые вещества из сосудистого русла и секретируют их в просвет канальцев.

В результате этих процессов в моче происходит увеличение концентрации вредных веществ, выведение которых необходимо, по сравнению с их концентрацией в плазме (например, аммиак, метаболиты лекарственных веществ). А также предотвращается потеря воды и полезных веществ (например, глюкозы).

Некоторые вещества являются индифферентными по отношению к процессам секреции и реабсорбции, их содержание в моче пропорционально таковому в крови (один из примеров – инсулин). Соотнесение концентрации подобного вещества в моче и крови позволяет сделать вывод о том, насколько хорошо или плохо происходит клубочковая фильтрация.

Скорость клубочковой фильтрации: клиническое значение, принцип определения

Скорость клубочковой фильтрации (СКФ) – показатель, являющийся основным количественным отражением процесса образования первичной мочи. Для того чтобы понять, какие изменения отражают колебания этого показателя, важно знать, от чего зависит СКФ.

Она находится под влиянием следующих факторов:

• Объем крови, проходящий через сосуды почек в некоторый временной промежуток.
• Фильтрационное давление – разница между давлением в артериях почки и давлением отфильтрованной первичной мочи в капсуле и канальцах нефрона.
• Фильтрационная поверхность – совокупная площадь капилляров, которые участвуют в фильтрации.
• Количество функционирующих нефронов.

Подсчитать скорость клубочковой фильтрации можно с помощью формул

Первые 3 фактора являются относительно изменчивыми и регулируются посредством местных и общих нейрогуморальных механизмов. Последний фактор – количество функционирующих нефронов – является довольно постоянным, и именно он наиболее сильно влияет на изменение (снижение) скорости клубочковой фильтрации. Поэтому в клинической практике СКФ чаще всего исследуется для определения стадии хронической почечной недостаточности (она развивается именно из-за потери нефронов вследствие различных патологических процессов).

Это исследование также называется клиренс эндогенного креатинина (проба Реберга). Существуют специальные формулы расчета СКФ, их можно использовать в калькуляторах и компьютерных программах. Расчет не представляет особых затруднений. В норме СКФ составляет:

• 75–115 мл/мин у женщин;
• 95–145 мл/мин у мужчин.

Определение скорости клубочковой фильтрации – метод, наиболее часто используемый для оценки функции почек и стадии почечной недостаточности. На основании результатов этого анализа (в том числе) составляется прогноз течения заболевания, разрабатываются схемы лечения, и решается вопрос о переводе больного на диализ.