การไหลเวียนโลหิตของไตและการควบคุมตนเอง
ไตได้รับเลือดจากหัวใจในปริมาณมาก และการไหลเวียนของเลือดผ่านหลอดเลือดฝอยในโกลเมอรูลาร์เป็นตัวกำหนดอัตราการกรอง การไหลเวียนโลหิตของไตอธิบายถึงการไหลเวียนของเลือดและความดันในหลอดเลือดฝอยของโกลเมอรูลาร์; การควบคุมตนเองคือความสามารถภายในของไตในการรักษาระดับการไหลเวียนของเลือดและการกรองให้คงที่เกือบตลอดเวลา แม้จะมีความผันผวนของความดันหลอดเลือดแดงก็ตาม
Definition
การไหลเวียนโลหิตของไตคือการศึกษาการไหลเวียนของเลือดผ่านไตและความดันภายในหลอดเลือดฝอยของโกลเมอรูลาร์; การควบคุมตนเองของไตคือการปรับตัวภายในของความต้านทานของหลอดเลือดแดงนำเข้าและนำออกที่ช่วยรักษาระดับการไหลเวียนของเลือดในไตและการกรองของโกลเมอรูลาร์ให้ค่อนข้างคงที่ในช่วงความดันการไหลเวียนที่หลากหลาย
Scope
หัวข้อนี้ครอบคลุมถึงการไหลเวียนของเลือดในไต, การไหลเวียนของโกลเมอรูลาร์ที่มีหลอดเลือดแดงสองเส้น (หลอดเลือดแดงนำเข้าและหลอดเลือดแดงนำออก) ซึ่งเป็นเอกลักษณ์, ปัจจัยกำหนดความดันในหลอดเลือดฝอยของโกลเมอรูลาร์, และกลไกการควบคุมตนเอง — การตอบสนองของกล้ามเนื้อเรียบและกลไกป้อนกลับท่อไต-โกลเมอรูลาร์ — ที่ช่วยให้การกรองมีเสถียรภาพ นี่คือข้อมูลอ้างอิงทางสรีรวิทยาและไม่ได้ให้เกณฑ์การวินิจฉัยหรือแนวทางการรักษา
Core questions
- การไหลเวียนของเลือดในไตมีการกระจายอย่างไร และเหตุใดความดันของโกลเมอรูลาร์จึงมีความสำคัญมาก?
- หลอดเลือดแดงนำเข้าและนำออกควบคุมการกรองได้อย่างอิสระอย่างไร?
- กลไกใดที่ช่วยรักษาระดับการไหลเวียนของเลือดและการกรองให้คงที่เมื่อความดันหลอดเลือดแดงเปลี่ยนแปลง?
- กลไกป้อนกลับท่อไต-โกลเมอรูลาร์เชื่อมโยงการไหลเวียนของท่อไตกับการไหลเวียนโลหิตของโกลเมอรูลาร์ได้อย่างไร?
Key concepts
- การไหลเวียนของเลือดในไตและการไหลเวียนของพลาสมาในไต
- หลอดเลือดแดงนำเข้าและนำออก
- ความดันอุทกสถิตของหลอดเลือดฝอยของโกลเมอรูลาร์
- เศษส่วนการกรอง
- การควบคุมตนเองของกล้ามเนื้อเรียบ
- กลไกป้อนกลับท่อไต-โกลเมอรูลาร์และมาคูลาเดนซา
- เครื่องมือข้างโกลเมอรูลัส
Mechanisms
เลือดไปถึงโกลเมอรูลัสแต่ละอันผ่านหลอดเลือดแดงนำเข้าและออกจากหลอดเลือดแดงนำออก ซึ่งเป็นการจัดเรียงที่ช่วยให้ไตสามารถกำหนดความดันในหลอดเลือดฝอยของโกลเมอรูลาร์ — และดังนั้นจึงกำหนดการกรอง — โดยการปรับความต้านทานที่ปลายทั้งสองข้าง การหดตัวของหลอดเลือดแดงนำเข้าจะลดความดันและการกรองของโกลเมอรูลาร์ ในขณะที่การหดตัวของหลอดเลือดแดงนำออกมีแนวโน้มที่จะเพิ่มความดันของโกลเมอรูลาร์ การควบคุมตนเองช่วยรักษาระดับการไหลเวียนของเลือดในไตและการกรองให้คงที่เกือบตลอดเวลาในช่วงความดันหลอดเลือดแดงที่กว้างผ่านกลไกภายในสองอย่าง: การตอบสนองของกล้ามเนื้อเรียบที่รวดเร็ว ซึ่งหลอดเลือดแดงนำเข้าจะหดตัวเมื่อถูกยืดออกด้วยความดันที่เพิ่มขึ้น และกลไกป้อนกลับท่อไต-โกลเมอรูลาร์ ซึ่งมาคูลาเดนซาของเครื่องมือข้างโกลเมอรูลัสจะตรวจจับความเข้มข้นของโซเดียมคลอไรด์ในของเหลวในท่อไตส่วนปลายและปรับโทนของหลอดเลือดแดงนำเข้าเพื่อรักษาระดับการกรองของหน่วยไตเดี่ยวให้คงที่ (Carlström 2015; Gonzalez-Vicente 2019; Guyton & Hall 2020)
Clinical relevance
การไหลเวียนโลหิตของไตเป็นพื้นฐานว่าไตปกป้องการกรองอย่างไรในระหว่างความผันผวนของความดันโลหิต และสารออกฤทธิ์ต่อหลอดเลือดและภาวะของโรคเปลี่ยนแปลงความดันของโกลเมอรูลาร์อย่างไร การทำความเข้าใจสิ่งนี้จะช่วยให้เข้าใจพื้นฐานทางสรีรวิทยาของสารที่ออกฤทธิ์ต่อหลอดเลือดแดงนำเข้าและนำออกได้ชัดเจนขึ้น ข้อมูลนี้อธิบายสรีรวิทยาการไหลเวียนโลหิตปกติเพื่อเป็นข้อมูลอ้างอิงและไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการวินิจฉัยหรือการรักษาเฉพาะบุคคล
Evidence & guidelines
กลไกที่สรุปไว้ที่นี่ได้มาจากบทความทบทวนทางสรีรวิทยาและตำราอ้างอิงโดยอิงจากการศึกษาแบบ micropuncture และการศึกษาไตทั้งอวัยวะ ข้อมูลนี้เป็นเชิงพรรณนาและไม่มีข้อเสนอแนะทางคลินิก
History
การศึกษาแบบ micropuncture ในศตวรรษที่ 20 ได้วัดการกรองของหน่วยไตเดี่ยวและความดันของโกลเมอรูลาร์โดยตรง ซึ่งเป็นการสร้างแบบจำลองการควบคุมการกรองแบบสองหลอดเลือดแดง การตอบสนองของกล้ามเนื้อเรียบและกลไกป้อนกลับท่อไต-โกลเมอรูลาร์ได้รับการอธิบายอย่างต่อเนื่องว่าเป็นสององค์ประกอบของการควบคุมตนเองของไต และการรวมกันของกลไกเหล่านี้ได้รับการสังเคราะห์ในบทความทบทวนที่ครอบคลุมเกี่ยวกับการควบคุมตนเองของไต (Carlström 2015)
Key figures
- Arthur Guyton
- Roland Blantz
- Jürgen Schnermann
- Christopher Wilcox
Related topics
Seminal works
- carlstrom-2015
Frequently asked questions
- เหตุใดโกลเมอรูลัสจึงมีหลอดเลือดแดงสองเส้นแทนที่จะเป็นเส้นเดียว?
- การมีทั้งหลอดเลือดแดงนำเข้าและนำออกช่วยให้ไตสามารถควบคุมความดันอุทกสถิตภายในหลอดเลือดฝอยของโกลเมอรูลาร์ได้จากปลายทั้งสองข้าง ทำให้สามารถควบคุมการกรองได้อย่างแม่นยำโดยไม่ขึ้นกับการไหลเวียนของเลือดทั้งหมด
- กลไกป้อนกลับท่อไต-โกลเมอรูลาร์คืออะไร?
- เป็นวงจรการควบคุมตนเองที่มาคูลาเดนซาตรวจจับความเข้มข้นของโซเดียมคลอไรด์ในของเหลวในท่อไตส่วนปลายและส่งสัญญาณไปยังหลอดเลือดแดงนำเข้าเพื่อปรับโทนของมัน ทำให้รักษาระดับการกรองของหน่วยไตนั้นให้คงที่