Glomerulární filtrace závisí především na efektivním
tlakovém transkapilárním gradientu, tj. na rozdílu hydrostatického tlaku v
lumen kapiláry a v Bowmanově prostoru.
Předpokládá se, že střední arteriální
tlak na začátku glomerulární kapiláry je asi 7,32 - 7,98 kPa, tj. významně
vyšší než v kapilárách jiných orgánů, a že se v průběhu kapiláry mění jen velmi
málo. Hydrostatický tlak v Bowmanově prostoru je odhadován na 2,66 kPa, tzn. že
tlakový gradient na začátku kapiláry je asi 4,66 - 5,32 kPa. Podle Starlingova zákona
však proti výslednému hydrostatickému tlaku působí koloidně osmotický tlak
plasmatických bílkovin, jehož hodnota na začátku glomerulární kapiláry je asi 2,66
kPa. Reálný, efektivní filtrační tlak je dán rozdílem hydrostatického a
onkotického tlaku a na začátku kapiláry je asi 2,00 - 2,66 kPa.
Objem ultrafiltrátu, tj.
filtrační frakce, je největší na začátku kapiláry, v jejím dalším průběhu
postupně klesá souběžně s tím, jak se zvyšuje koloidně osmotický tlak. V místě,
kde by se v průběhu kapiláry hydrostatický a onkotický tlak vyrovnaly by tvorba
ultrafiltrátu ustala (tlakové ekvilibrium). Je pravděpodobné, že u člověka
probíhá tvorba ultrafiltrátu v celém průběhu glomerulární kapiláry a pokud
vůbec k ekvilibriu dochází, tak až na začátku vas efferens, spolehlivé údaje
však zatím nejsou známy.
Z kontinuálních měření krevního
tlaku je známo, že střední arteriální tlak i systolicko-diastolická amplituda
se během dne a noci často přechodně mění, např. ve spánku, po jídle, při a po
námaze aj. Pokud by takové přechodné změny bezprostředně ovlivňovaly efektivní
filtrační tlak, docházelo by na jedné straně až k přechodné anurii, na druhé
straně k velkým ztrátám sodíku a redukci objemu ECT, tedy k selhání
homeostatické funkce ledvin. Ve skutečnosti- s výjimkou krajně nízkých a
vysokých hodnot- tomu tak není a průměrný krevní tlak v glomerulární kapiláře
se při změnách systémového krevního tlaku téměř nemění. Změny tlaku v
centrálním krevním řečišti jsou v ledvinách trvale vyrovnávány změnami cévní
resistence vas afferens. Mechanismus této tlakové autoregulace není spolehlivě
vysvětlen. Předpokládá se, že na úrovni vas afferens je regulace myogenní:
distenze arterioly vyvolá-při vzestupu centrálního krevního tlaku - zvýšení
tonu jejího hladkého svalstva a naopak. V glomerulární kapiláře, která sama
nemůže měnit své lumen, je autoregulace pravděpodobně realizována
tubuloglomerulární zpětnou vazbou: objem tekutiny, která protéká distálním
tubulem ovlivňuje syntézu reninu a angiotensinu II v juxtaglomerulárním
aparátu. Angiotensin II vyvolává kontrakci mesangiálních buněk a stažením
bazální membrány v mesangiálních úhlech se mění nebo uzavírá klička
glomerulární kapiláry.
Souhrnně lze říci, že tlakový
transkapilární gradient je nejen nezbytným předpokladem filtrace, ale podílí se
rozhodujícím způsobem i na její regulaci. Aktuální rozsah glomerulární filtrace
ovlivňují dále objem protékající plasmy resp. krve (RPF, RBF), změny
koncentrace plasmatických bílkovin a hydrodynamické vlastnosti kapilární stěny
vyjádřené tzv. ultrafiltračním koeficientem.
Zvýšení nebo snížení objemu
krevní plasmy protékající glomerulem (např. při isotonické nebo hypotonické
expansi ECT, při hemorrhagické hypotensi, při srdečním selhání) vyvolávají
souhlasné změny glomerulární filtrace. Pokud se v průběhu kapiláry vytváří
filtrační ekvilibrium mezi hydrostatickým a onkotickým tlakem, bude se při
změnách RPF posouvat buď k vas afferens nebo k vas efferens. Podle toho se bude
zmenšovat nebo zvětšovat objem filtrátu. Za předpokladu, že u člověka k
filtračnímu ekvilibriu nedochází a filtrát se vytváří v celém průběhu kapiláry,
budou změny filtrace při změnách RPF opět souběžné, ale méně vyjádřené, protože
vzestup koloidně osmotického tlaku se při zvýšeném průtoku zpomalí a naopak.
Dochází-li k prerenálním,
extraglomerulárním změnám koncentrace bílkovin v plasmě, změní se podíl
koloidně osmotického tlaku na filtraci. Při hyperproteinémiích (např. u
plasmocytomu) se filtrační frakce sníží, při hypoproteinémiích (např. při
déledobé proteinové malnutrici, při ztrátách plasmatických bílkovin aj. ) se
naopak zvýší. Změny glomerulární filtrace však nebývají při hyper-a
hypoproteinémiích obvykle výrazné.
Významně ovlivňuje glomerulární
filtraci tzv. ultrafiltrační koeficient, který symbolizuje strukturní a
permeabilitní vlastnosti glomerulární stěny ve vztahu k objemu profiltrované
vody při definovaném tlaku za určitou dobu na danou plochu. Má dimenzi (ml/s x
kPa) x (A), kde A je plocha v cm2. Předpokládá se, že za
fyziologických okolností se ultrafiltrační koeficient mění především účinkem
vasoaktivních látek, které jednak ovlivňují hydraulický průtok glomerulární
stěnou, jednak omezují filtrační plochu glomerulárních kliček při kontrakci
mesangiálních buněk. Patologické procesy snižují ultrafiltrační koeficient
reversibilní nebo ireversibilní změnou struktury glomerulární stěny a redukcí
filtrační plochy.
Souhrnně
lze říci, že rozsah glomerulární filtrace závisí jednak na strukturních a
funkčních vlastnostech glomerulární stěny, které charakterizuje ultrafiltrační
koeficient, jednak na glomerulární mikrocirkulaci, která určuje efektivní
transkapilární tlakový gradient.
Další informace
Miroslav
Englliš