Физиология почек: клубочковая фильтрация

Согласно современным представлениям, образование конечной мочи являет­ся результатом основных процессов, происходящих в почках, — фильтрации, ре­абсорбции, секреции и осмотического концентрирования. Процессы фильтрации происходят в клубочке. Клубочек находится в капсуле Шумлянского—Боумена и является разветвлением приносящей артериолы. На выходе клубочек собирается в выносящую артериолу. При этом диаметр приносящей артериолы в 2 раза боль­ше выносящей. После отхождения от клубочка выносящая артериола снова распадается на капилляры, образуя густую сетку вокруг проксимальных и дистальных извилистых канальцев 

Таким образом, большая часть крови в почке 2 раза проходит через капилля­ры — сначала в клубочке, а затем вокруг канальцев. Особенностью кровотока в юкстамедуллярном нефроне является то, что выносящая артериола не распадает­ся с образованием околоканальпевой капиллярной сетки, а образует прямые со­суды, которые располагаются в мозговом слое почки.

Прохождение воды и низкомолекулярных компонентов плазмы крови сквозь клубочковый фильтр обусловлено разностью между гидростатическим давлением крови в капиллярах клубочка (70 мм рт. ст.), осмотическим давлением белков плазмы крови (30 мм рт. ст.) и капсулярным давлением крови (20 мм рт. ст.). Эффективное фильтрационное давление, определяющее скорость клубочковой фильтрации, равно 20 мм рт. ст. (70 мм рт. ст. — 30 мм рт. ст. — 20 мм рт. ст.), и такое его значение является необходимым условием для прохождения процессов фильтрации в почках. Общая поверхность капилляров клубочка составляет 1,5 м².

Почечный фильтр состоит из трех слоев — финестрированного эндотелия ка­пилляров, базальной мембраны и подоцитов капсулы.

Процесс фильтрации характеризуется избирательностью пропускной способ­ности фильтра относительно размера и заряда веществ. Вещества радиусом менее 2,5 нм и молекулярной массой менее 5500 (вода, неорганические ионы, глюкоза, мочевина и т. п.) свободно проходят через этот барьер, а вещества с молекуляр­ной массой 80 000 и более — не проходят. Прохождение средне- и высокомоле­кулярных веществ через почечный фильтр также препятствует отрицательный за­ряд эндотелия, базальной мембраны и ножек отростков подоцитов. Так, прохож­дение сквозь почечный фильтр альбумина, молекула которого вследствие сорбции на ней анионов приобретает отрицательный заряд, имеющего молекулярную мас­су 69 000 и радиус молекулы 3,6 нм, при физиологических pH среды не проис­ходит главным образом вследствие отрицательности заряда его молекулы, а не ее большого размера.

При нормальных условиях в просвет капсулы нефрона проникают инулин, около 22% яичного альбумина, 3% гемоглобина (молекулярная масса которого составляет 64 500), менее 0,01% сывороточного альбумина и 75% миоглобина. И все же, вариабельность размера пор в клубочках способствует проникновению в первичную мочу незначительного количества высокомолекулярных белков даже у здорового человека. При этом прохождение довольно крупных молекул сквозь фильтры зависит не только от их размера, но и от их конфигурации и их про­странственного соответствия форме пор.

Скорость клубочковой фильтрации у здорового человека составляет 110— 120 мл/мин. В фильтрат поступает приблизительно 1/5 часть плазмы крови, про­текающей через почки, а через сутки из нее образуется 150—180 л фильтрата (первичной мочи). Таким образом, вся плазма крови очищается почками не ме­нее 60 раз в сутки.