Apa kekuatan yang mempengaruhi filtrasi glomerulus?
Hanya sebagian kecil, sekitar 1/5 (20%) dari darah yang memasuki glomeruli ginjal mengalami proses penyaringan; 4/5 sisanya mencapai sistem kapiler peritubular melalui arteriol eferen. Jika semua darah yang masuk ke glomerulus disaring, dalam arteriola eferen kita akan menemukan gugus dehidrasi protein plasma dan sel darah, yang tidak bisa lagi keluar dari ginjal.
Ketika dibutuhkan, ginjal memiliki kemampuan untuk memvariasikan persentase volume plasma yang disaring melalui glomeruli ginjal; kapasitas ini dinyatakan oleh fraksi istilah penyaringan dan tergantung pada rumus ini:
Fraksi filtrasi (FF) = Laju filtrasi glomerulus (VFG) / fraksi aliran plasma ginjal (FPR)
Dalam proses penyaringan, selain struktur anatomi yang dianalisis pada bab sebelumnya, juga kekuatan yang sangat penting ikut berperan: beberapa menentang proses ini, yang lain mendukungnya, mari kita lihat secara detail.
- Tekanan hidrostatik dari darah yang mengalir dalam kapiler glomerulus mendukung penyaringan, sehingga kebocoran cairan dari endotel fenestrasi menuju kapsul Bowman; tekanan ini tergantung pada percepatan gravitasi yang dikenakan pada darah oleh jantung dan oleh patensi pembuluh darah, sehingga semakin besar tekanan arteri dan semakin besar tekanan darah pada dinding kapiler, oleh karena itu pada tekanan hidrostatik. Tekanan hidrostatik kapiler (Pc) sekitar 55 mmHg.
- Tekanan koloid-osmotik (atau onkotik) terkait dengan adanya protein plasma dalam darah; gaya ini menentang yang sebelumnya, menarik cairan ke arah bagian dalam kapiler, dengan kata lain itu menentang filtrasi. Ketika konsentrasi protein darah meningkat, tekanan onkotik dan obstruksi terhadap filtrasi meningkat; begitu pula sebaliknya, dalam darah miskin protein tekanan onkotik rendah dan filtrasi lebih besar. Tekanan koloid-osmotik darah yang mengalir di kapiler glomerulus (πp) adalah sekitar 30 mmHg
- Tekanan hidrostatik dari filtrat yang terakumulasi dalam kapsul Bowman juga menentang filtrasi. Cairan yang menyaring dari kapiler sebenarnya harus menentang tekanan yang sudah ada dalam kapsul, yang cenderung mendorongnya ke belakang.
Tekanan hidrostatik (Pb) yang diberikan oleh cairan yang terakumulasi dalam kapsul Bowman adalah sekitar 15 mmHg.
Menambahkan kekuatan yang baru saja dijelaskan menunjukkan bahwa filtrasi disukai oleh tekanan ultrafiltrasi bersih (Pf) sebesar 10 mmHg.
Volume cairan yang disaring dalam satuan waktu disebut laju filtrasi glomerulus (VFG). Seperti yang diantisipasi, nilai rata-rata VFG adalah 120-125 ml / menit, sama dengan sekitar 180 liter sehari.
Kecepatan filtrasi tergantung pada:
- Net ultrafiltration net (Pf): dihasilkan dari keseimbangan antara gaya hidrostatik dan koloid-osmotik yang bekerja melalui hambatan filtrasi.
tetapi juga dari variabel kedua, disebut
- Koefisien ultrafiltrasi (Kf = permeabilitas x permukaan penyaringan), di ginjal 400 kali lebih besar dari pada distrik vaskular lainnya; tergantung pada dua komponen: permukaan penyaringan, atau luas permukaan kapiler yang tersedia untuk filtrasi, dan permeabilitas antarmuka yang memisahkan kapiler dari kapsul Bowman
Untuk memperbaiki konsep-konsep yang diungkapkan dalam bab ini, kita dapat mengatakan bahwa pengurangan laju filtrasi glomerulus mungkin bergantung pada:
- pengurangan jumlah kapiler glomerulus yang berfungsi
- pengurangan permeabilitas kapiler glomerulus yang berfungsi, misalnya karena proses infeksi yang menumbangkan strukturnya
- peningkatan cairan yang terkandung dalam kapsul Bowman, misalnya karena adanya penyumbatan kemih
- peningkatan tekanan darah koloid-osmotik
- pengurangan tekanan hidrostatik darah yang mengalir di kapiler glomerulus
Di antara yang terdaftar, untuk tujuan mengatur laju filtrasi glomerulus, faktor-faktor yang paling banyak mengalami variasi, karena itu dikenakan kontrol fisiologis, adalah tekanan koloid-osmotik dan tekanan darah di kapiler glomerulus.
Tekanan koloid-osmotik dan filtrasi glomerulus
Sebelumnya, kami menekankan bahwa tekanan koloid-osmotik di dalam kapiler glomerulus sekitar 30 mmHg. Pada kenyataannya nilai ini tidak konstan di semua bentangan glomerulus, tetapi meningkat ketika seseorang bergerak dari segmen yang berdekatan ke arteriola aferen (mulai dari kapiler, 28 mmHg) dengan yang dikumpulkan dalam arteriola eferen (ujung kapiler, 32 mmHg). Fenomena ini dapat dengan mudah dijelaskan berdasarkan konsentrasi progresif protein plasma dalam darah glomerulus, hasil dari kekurangan cairan dan zat terlarut yang disaring dalam saluran glomerulus sebelumnya. Karena alasan ini, ketika laju filtrasi (VFG) meningkat, tekanan onkotik dari darah glomerulus meningkat secara progresif (kehilangan sejumlah besar cairan dan zat terlarut).
Selain VFG, peningkatan tekanan onkotik juga tergantung pada seberapa banyak darah mencapai kapiler glomerulus (fraksi aliran plasma ginjal): jika sedikit tercapai, tekanan koloid-osmotik meningkat ke tingkat yang lebih besar, dan sebaliknya.
Tekanan koloid-osmotik dipengaruhi oleh fraksi filtrasi:
- Fraksi filtrasi (FF) = Laju filtrasi glomerulus (VFG) / fraksi aliran plasma ginjal (FPR)
Dalam kondisi normal, aliran darah ginjal (FER) berjumlah sekitar 1200 ml / menit (sekitar 21% dari curah jantung).
Tekanan koloid-osmotik juga dipengaruhi oleh
- Konsentrasi protein plasma (yang meningkat jika terjadi dehidrasi dan berkurang jika kekurangan gizi atau masalah hati)
Ada lebih banyak protein plasma dalam darah yang tiba di glomeruli dan semakin besar tekanan koloid-osmotik di semua segmen kapiler glomerulus.
Tekanan arteri dan filtrasi glomerulus
Kita telah melihat bagaimana tekanan hidrostatik, yaitu kekuatan yang mendorong darah menempel pada dinding kapiler glomerulus, meningkat ketika tekanan arteri meningkat. Ini menunjukkan bahwa ketika nilai tekanan arteri meningkat, laju filtrasi juga dinaikkan.
Seperti yang ditunjukkan dalam grafik, jika tekanan arteri rata-rata tetap dalam nilai antara 80 dan 180 mmHg, laju filtrasi glomerulus tidak berubah. Hasil penting ini diperoleh pertama-tama dengan menyesuaikan fraksi aliran plasma ginjal (FPR), sehingga mengoreksi jumlah darah yang melewati arteriol ginjal.
- Jika resistensi arteriol ginjal meningkat (arteriol menjadi lebih sempit dan lebih sedikit darah yang lewat), aliran darah glomerulus menurun
- Jika resistensi arteriol ginjal menurun (arteriol membesar memungkinkan lebih banyak darah untuk lewat), aliran darah glomerulus meningkat
Efek resistensi arteriolar pada laju filtrasi glomerulus tergantung pada tempat resistensi ini berkembang, terutama jika pelebaran atau penyempitan lumen pembuluh darah mempengaruhi arteriol aferen atau eferen.
- Jika resistensi arteriol ginjal aferen terhadap glomerulus meningkat, lebih sedikit darah mengalir ke hilir obstruksi, oleh karena itu tekanan hidrostatik glomerulus berkurang dan laju filtrasi menurun
- Jika resistensi arteriol ginjal eferen terhadap glomerulus menurun, hulu dari tekanan hidrostatik meningkat dan dengan itu laju filtrasi glomerulus juga meningkat (seperti sebagian menutup tabung karet dengan jari, diamati bahwa hulu dari menghalangi dinding tabung membengkak karena peningkatan tekanan hidrostatik air, yang mendorong cairan ke dinding tabung).
Meringkas konsep dengan formula
| Resistensi arteriol aferen | Resistensi arteriol eferen |
| ↓ R → ↑ Pc dan ↑ VFG (↑ FER) | ↑ R → ↑ Pc dan ↑ VFG (↓ FER) |
| ↑ R → ↓ Pc dan ↓ VFG (↓ FER) | ↓ R → ↓ Pc dan ↓ VFG (ER FER) |
R = resistensi arteriol - Pc = tekanan hidrostatik kapiler - VFG = laju filtrasi glomerulus - FER = aliran darah ginjal | |
Untuk menyimpulkan, kami menekankan bahwa peningkatan VFG karena peningkatan resistensi arteriol eferen hanya valid ketika peningkatan resistensi ini sedang. Jika kita membandingkan resistensi arteri eferen dengan keran, kami mencatat bahwa saat kami mematikan keran - meningkatkan hambatan aliran - laju filtrasi glomerulus meningkat. Pada titik tertentu, terus mematikan keran, VFG mencapai puncak maksimum dan perlahan mulai berkurang; ini adalah konsekuensi dari peningkatan tekanan koloid-osmotik darah glomerulus.
