สัดส่วนการกรอง

สัดส่วนการกรอง (filtration fraction) คือสัดส่วนของพลาสมาที่ไหลผ่านไตซึ่งถูกกรองที่โกลเมอรูลัส (glomerulus) — เป็นอัตราส่วนของอัตราการกรองของโกลเมอรูลัส (glomerular filtration rate) ต่อการไหลเวียนของพลาสมาในไต (renal plasma flow) โดยแสดงให้เห็นว่าพลาสมาที่ส่งไปยังโกลเมอรูลัสจะกลายเป็นสารกรองมากน้อยเพียงใด แทนที่จะไหลผ่านไปยังระบบไหลเวียนเลือดส่วนปลาย

Definition

สัดส่วนการกรอง (filtration fraction) คืออัตราส่วนที่ไม่มีหน่วยของอัตราการกรองของโกลเมอรูลัส (glomerular filtration rate) ต่อการไหลเวียนของพลาสมาในไต (renal plasma flow) (FF = GFR / RPF) ซึ่งแสดงถึงสัดส่วนของพลาสมาที่เข้าสู่โกลเมอรูลัสที่ถูกกรองเข้าสู่ช่องว่างของโบว์แมน (Bowman's space)

Scope

บทความนี้ให้คำจำกัดความของสัดส่วนการกรอง ความสัมพันธ์กับ GFR และการไหลเวียนของพลาสมาในไต และอธิบายว่าสัดส่วนนี้เปลี่ยนแปลงไปอย่างไรเมื่อความต้านทานของหลอดเลือดแดงฝอยขาเข้าและขาออกเปลี่ยนแปลงสมดุลของความดันและการไหลเวียนในโกลเมอรูลัส บทความนี้ถือว่าแนวคิดนี้เป็นสรีรวิทยาของไตแบบบูรณาการ และไม่ได้กล่าวถึงการตีความทางคลินิกในภาวะโรค

Core questions

• สัดส่วนการกรองถูกกำหนดอย่างไรในแง่ของ GFR และการไหลเวียนของพลาสมาในไต?
• เกิดอะไรขึ้นกับสัดส่วนการกรองเมื่อการไหลเวียนหรือความดันของโกลเมอรูลัสเปลี่ยนแปลงไป?
• โทนของหลอดเลือดแดงฝอยขาเข้าและขาออกเปลี่ยนแปลงสัดส่วนการกรองอย่างไร?
• สัดส่วนการกรองเกี่ยวข้องกับความดันออนโคติกของหลอดเลือดฝอยรอบท่อไตอย่างไร?

Key concepts

• สัดส่วนการกรอง (GFR / RPF)
• การไหลเวียนของพลาสมาในไต
• ความต้านทานของหลอดเลือดแดงฝอยขาเข้าและขาออก
• ความดันไฮโดรสแตติกในหลอดเลือดฝอยโกลเมอรูลัส
• ผลต่อความดันออนโคติกของหลอดเลือดฝอยรอบท่อไต

Mechanisms

เนื่องจากสัดส่วนการกรองคือ GFR หารด้วยการไหลเวียนของพลาสมาในไต ดังนั้นสิ่งใดก็ตามที่เปลี่ยนแปลงการกรองเมื่อเทียบกับการไหลเวียนก็จะเปลี่ยนแปลงสัดส่วนนี้ด้วย ตัวอย่างเช่น การหดตัวของหลอดเลือดแดงฝอยขาออก (efferent arteriole) จะเพิ่มความดันไฮโดรสแตติกในหลอดเลือดฝอยโกลเมอรูลัส (glomerular capillary hydrostatic pressure) ในขณะที่ลดการไหลเวียนของพลาสมา ซึ่งมีแนวโน้มที่จะเพิ่มสัดส่วนการกรอง ในขณะที่การหดตัวของหลอดเลือดแดงฝอยขาเข้า (afferent constriction) จะลดทั้งความดันและการไหลเวียน การศึกษาด้วยวิธีไมโครพันเจอร์ (micropuncture) ที่วัดความดันและการไหลเวียนของโกลเมอรูลัสโดยตรงได้อธิบายว่าการปรับเปลี่ยนการไหลเวียนโลหิตเหล่านี้เปลี่ยนแปลงการกรองของหน่วยไตเดี่ยว (single-nephron filtration) และสัดส่วนของพลาสมาที่ถูกกรองอย่างไร (brenner-1971; robertson-1972) การกรองพลาสมาในสัดส่วนที่มากขึ้นยังทำให้โปรตีนที่เหลืออยู่มีความเข้มข้นสูงขึ้น ซึ่งจะเพิ่มความดันออนโคติก (oncotic pressure) ของเลือดที่เข้าสู่หลอดเลือดฝอยรอบท่อไต (peritubular capillaries) ซึ่งเป็นหนึ่งในความเชื่อมโยงระหว่างการกรองของโกลเมอรูลัสกับการดูดซึมกลับของท่อไตส่วนปลาย อัตราส่วนนี้ถูกตีความภายใต้กรอบการทำงานของการกวาดล้าง (clearance framework) ของสรีรวิทยาของไตที่จัดระบบโดย Smith (smith-1951)

Clinical relevance

สัดส่วนการกรองเป็นเครื่องมือเชิงแนวคิดสำหรับการให้เหตุผลว่าการเปลี่ยนแปลงของการไหลเวียนของเลือดในไตและโทนของหลอดเลือดแดงฝอยส่งผลต่อการกรองและแรงที่ควบคุมการดูดซึมกลับของท่อไตอย่างไร บทความนี้เสนอแนวคิดเพื่อการอ้างอิงเท่านั้น ไม่ได้ให้เกณฑ์ทางคลินิกหรือคำแนะนำในการจัดการ

Evidence & guidelines

พฤติกรรมการไหลเวียนโลหิตที่อธิบายไว้ในที่นี้มีพื้นฐานมาจากการวัดความดันและการไหลเวียนของโกลเมอรูลัสโดยตรงด้วยวิธีไมโครพันเจอร์ (brenner-1971; robertson-1972) ซึ่งตีความภายใต้กรอบการทำงานของการกวาดล้างของสรีรวิทยาของไตแบบดั้งเดิม (smith-1951)

History

อัตราส่วนของ GFR ต่อการไหลเวียนของพลาสมาในไตถูกกำหนดขึ้นภายในวิธีการกวาดล้างของสรีรวิทยาของไตในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 (smith-1951) ปัจจัยกำหนดทางโลหิตพลศาสตร์ของอัตราส่วนนี้ได้รับการชี้แจงเมื่อการศึกษาด้วยวิธีไมโครพันเจอร์ของโกลเมอรูลัสในหนูได้วัดความดันและการไหลเวียนที่กำหนดการกรองของหน่วยไตเดี่ยว และแสดงให้เห็นว่าความต้านทานของหลอดเลือดแดงฝอยและการควบคุมตนเอง (autoregulation) กำหนดสัดส่วนของพลาสมาที่ถูกกรองอย่างไร (brenner-1971; robertson-1972)

Key figures

• Homer W. Smith
• Barry M. Brenner
• Channing R. Robertson

Seminal works

• smith-1951
• brenner-1971
• robertson-1972

Frequently asked questions

สัดส่วนการกรองคำนวณอย่างไร?

คืออัตราการกรองของโกลเมอรูลัสหารด้วยการไหลเวียนของพลาสมาในไต (FF = GFR / RPF) ซึ่งแสดงเป็นสัดส่วนหรือเปอร์เซ็นต์ของพลาสมาที่ถูกกรอง

เหตุใดการหดตัวของหลอดเลือดแดงฝอยขาออกจึงมีแนวโน้มที่จะเพิ่มสัดส่วนการกรอง?

การหดตัวของหลอดเลือดแดงฝอยขาออกจะเพิ่มความดันในหลอดเลือดฝอยโกลเมอรูลัสในขณะที่ลดการไหลเวียนของพลาสมาผ่านหลอดเลือดเหล่านั้น ดังนั้นสัดส่วนของพลาสมาที่ไหลผ่านจึงถูกกรองมากขึ้น