Физиология почек (стр. 11 )

рво Изменение величины давления в боуменовой капсуле обычно имеет очень небольшое физиологическое значение. Главный причиной в патологии повышения гидростатического давления в боуменовой капсуле является обструкция в любом участке канальца или во внешней части мочевой системы (например, в мочеточ­нике). Непроходимость вызывает увеличение внутриканальцевого давления на всем протяжении проксимальнее зоны препятствия, на всем пути обратно к кап­суле Боумена. В результате величина скорости клубочковой фильтрации снижа­ется.

Пес* Онкотическое давление плазмы в начале гломерулярных капилляров яв­ляется, безусловно, просто онкотическим давлением в плазме артериального рус­ла. Соответственно снижение концентрации белка в плазме артериальной крови, как это бывает, например, при патологии печени, будет понижать онкотическое давление в артериальной крови и увеличивать скорость клубочковой фильтра­ции, в то время как увеличение артериального онкотического давления будет сни­жать скорость клубочковой фильтрации.

Теперь вспомним (табл. 2-1 и рис. 2-2), что клубочково-капиллярное онко­тическое давление идентично артериальному онкотическому давлению только в самом начале гломерулярных капилляров; затем этот показатель прогрессивно увеличивается по мере продвижения по гломерулярным капиллярам, в то время как безбелковая жидкость фильтруется из капиллярного русла, оставляя в по­следнем сконцентрированный белок. Это означает, что чистое фильтрационное давление и отсюда фильтрация прогрессивно уменьшаются по мере продвижения вдоль капилляров. Сортветственно все, что вызывает крутой подъем показателя клубочково-капиллярного онкотического давления будет снижать среднее резуль­тирующее фильтрационное давление и тем самым-скорость клубочковой фильт­рации.

Такая ситуация возникает, когда почечный плазмоток (ППТ) -невелик. Не­трудно убедиться, что фильтрация заданного объема жидкости из небольшого об-

50

Почечный кровоток и клубочковая фильтрация

щего объема плазмы, протекающего через гломерулы, будет способствовать боль? шему концентрированию остающегося белка, чем если бы общий объем плазмы был больше. Другими словами, наличие низкого почечного плазмотока, сохране­ние всех остальных факторов в неизменном состоянии будет вызывать более кру­той подъем клубочково-капиллярного онкотического давления, и в конце гломе-рулярных капилляров этот показатель будет достигать финальной величины, существенно большей, чещ в норме7. Такое повышение среднего клубочково-ка­пиллярного онкотического давления и вдоль капиллярного русла снижает сред­нее результирующее фильтрационное давление и отсюда скорость клубочковой фильтрации. В противоположность этому высокий почечный плазмоток при всех остальных факторах, остающихся неизменными, будет вызывать менее крутое по­вышение клубочково-капиллярного онкотического давления, и финальный пока­затель в конце капиллярного русла будет ниже нормы, что приведет к увеличе­нию скорости клубочковой фильтрации8.

При другом ходе рассуждений следует пользоваться понятием фильтрацион­ной фракции — отношением СКФ/почечный плазмоток. Увеличение клубочко­во-капиллярного онкотического давления по мере продвижения по капиллярно­му руслу прямо пропорционально фильтрационной фракции, т. е. чем большая часть ПТ фильтруется, тем выше рост клубочково-капиллярного онкотическрго давления. Отсюда если вы знаете, что фильтрационная фракция изменилась, то можно быть уверенным, что имеет место большее или меньшее увеличение клу­бочково-капиллярного онкотического давления и что это играет роль в измене­нии скорости клубочковой фильтрации.

Среднее артериальное давление и саморегуляция

Взгляните еще раз на уравнение (2-1). Это уравнение предполагает, что если градиент давления увеличивается на 50 %, то кровоток увеличивается также на 50 %. В почке тем не менее так не происходит, поскольку в почечной циркуляции совершенно отчетливо имеет место феномен саморегуляции: почечный кровоток остается относительно постоянным в ответ на изменение среднего почечного ар­териального давления с диапазоном колебаний примерно от 85 до 200 мм рт. ст. (рис. 2-4).

Например, если в эксперименте изолировать почку и перфузировать ее кро­вью с помощью насоса, то можно продемонстрировать, что увеличение почечного артериального давления на 50 % (допустим, от 100 до 150 мм рт. ст.) ведет к уве­личению почечного кровотока менее чем на 10 %. Как может быть выведено из уравнения (2-1), существует только одно возможное объяснение данного факта: сопротивление в почке должно также возрастать по мере увеличения артериаль­ного давления. Гладкая мускулатура почечных артериол сокращается в большей степени за счет этого, уменьшая радиус артериол и увеличивая артериальное со­противление. Поэтому почечный кровоток остается относительно неизменным, несмотря на увеличение артериального давления.

Эта общая дискуссия имеет отношение не только к почечному кровотоку, но и к скорости клубочковой фильтрации, которая только слабо реагирует на выра­женные изменения артериального давления. Главный довод в пользу того, что по­чечный кровоток, так же как и скорость клубочковой фильтрации, поддается

51

саморегуляции, заключается в том, что афферентные артериолы являются глав­ной зоной изменений сосудистого сопротивления, связанного с ауторегуляцией. Вот почему капиллярное давление в гломерулах и результирующее фильтрацион­ное давление остаются относительно неизменными. Другими словами, увеличение почечного артериального давления стимулирует сокращение афферентной арте­риолы, тем самым увеличивая перепад давления между артериями и гломеруляр-ными капиллярами и предотвращая передачу увеличенного артериального давле­ния на русло гломерулярных капилляров. Посредством какого механизма увели­чение почечного артериального давления поддерживает усиленный спазм гладкой мускулатуры афферентных артериол? Одна вещь хорошо известна: данный меха­низм является полностью внутрипочечным, если он может работать в условиях изолированной почки, перфузируемой т уйто. Два внутрипочечных механизма в настоящее время считаются ответственными за ауторегуляцию: (1) миогенный механизм; и (2) клубочково-канальцевая обратная связь.

Миогенный механизм аналогичен тому, который обнаружен в других (непо­чечных) участках сосудистого русла, поддающихся саморегуляции: сосудистая гладкая мускулатура сокращается в ответ на усиленное растяжение. Соответст­венно, увеличенное внутриартериолярное давление растягивает стенки артерио­лы, т. е. увеличивает ее пассивное напряжение, а ответной реакцией гладкой мус­кулатуры сосудистой стенки является реакция сокращения, в результате чего уве - личивается сосудистое сопротивление.

В сравнении с миогенным механизмом канальцево-клубочковая обратная связь является более сложным процессом, который прежде всего регулирует ско-

52

рость клубочковой фильтрации с изменением в почечном кровотоке в качестве побочного действия. Основной путь регуляции представлен на рис. 2-5. (Как введение к этой дискуссии, читатель при необходимости может ознакомиться с анатомией юкстагломерулярного аппарата (ЮГА) в главе 1.) Увеличенное арте­риальное давление стимулирует рост как капиллярного давления в гломерулах (Рсс)» так и почечного кровотока. Увеличение Рсс ведет к возрастанию скорости клубочковой фильтрации и отсюда скорости тока жидкости через проксималь­ный каналец и петлю Генле, включая зону таси! а о! епза — группу клеток дисталь-цого участка толстой восходящей части петли Генле. Как результат увеличения тока жидкости через зону таси! а с1епза (см. ниже и рис. 2-5 по поводу механизма, посредством которого «выявляется» поток жидкости), химический вазоконстрик-тор образуется в ЮГА. Этот вазоконстриктор стимулирует гладкую мускулатуру прилежащих афферентных артериол; в результате чего возрастает сопротивление афферентной артериолы, что вызывает снижение Рсс и скорости клубочковой фильтрации9,. так же как и почечного кровотока, возвращая его к первоначально­му значению. Другими словами, сужение артериол существенно уменьшает диа­пазон колебаний (в сторону увеличения) скорости клубочковой фильтрации и ПКТ, что в противном случае будет вызвано повышением почечного артериаль­ного давления.

Теперь давайте вернемся назад и обсудим более детально некоторые механиз­мы, которые лежат в основе канальцево-клубочковой обратной связи. Первое, ка­ким образом таси! а с! епза «выявляет» изменение скорости тока жидкости. Ответ будет следующий (рис. 2-5). Поскольку толстая восходящая часть петли Генле активно реабсорбирует ионы натрия и хлора, но не воду (это будет детально опи­сано в главе 6), то концентрация этих двух ионов в просвете канальца всегда ни­же, чем соответствующие величины в плазме, и существует прямая взаимосвязь между скоростью тока жидкости внутри просвета и концентрацией ионов — чем быстрее скорость тока жидкости, тем выше концентрация хлорида натрия. Это повышение концентрации в свою очередь стимулирует таси! а о^епза к реабсорб-ции больших количеств натрия и хлора10, и именно данная повышенная реаб-сорбция каким-то образом увеличивает продукцию фактора, вызывающего вазо-констрикцию и воздействующего на афферентные артериолы.

Какова особенность вазокостриктора в описываемой системе? Аденозин, ко­торый суживает афферентные артериолы, в отличие от его вазодилятирующего эффекта на другие участки сосудистого русла в организме, является наиболее важным медиатором11.

Примеры, используемые для иллюстрации миогенного и канальцево-клубоч-кового механизмов для процесса ауторегуляции, показывают, что увеличение по­чечного артериального давления — начальное событие (первичный толчок). Сни­жение артериального давления (в пределах эффективности ауторегуляции) также нейтрализуется процессом саморегуляции: снижение растяжения гладкой муску­латуры афферентной артериолы гладкой мускулатуры вызывает релаксацию, т. е. меньшее сужение и уменьшение потока жидкости через зону таси! а (1епза вызы­вает меньшую продукцию аденозина в ЮГА (и, возможно, увеличенную продук­цию соответствующего вазодилататора — см. примечание11).