Các Lực Starling trong Cầu Thận

Sự lọc ở cầu thận được thúc đẩy bởi các lực Starling — sự cân bằng giữa áp suất thủy tĩnh và áp suất keo qua thành mao mạch cầu thận. Áp suất siêu lọc ròng, nhân với hệ số siêu lọc, quyết định tốc độ lọc huyết tương vào khoang Bowman.

Definition

Các lực Starling trong cầu thận là áp suất thủy tĩnh và áp suất keo qua thành mao mạch cầu thận — áp suất thủy tĩnh mao mạch cầu thận, áp suất thủy tĩnh khoang Bowman, và áp suất keo huyết tương — mà sự cân bằng ròng của chúng, được điều chỉnh bởi hệ số siêu lọc, thiết lập tốc độ lọc của từng nephron.

Scope

Mục này trình bày các lực Starling riêng lẻ tác động tại cầu thận, áp suất lọc ròng mà chúng tạo ra, và vai trò của hệ số siêu lọc. Nó giải thích cách các lực này thay đổi dọc theo chiều dài của mao mạch cầu thận và cách chúng được đo lường. Nó bao gồm vật lý của quá trình lọc cầu thận và dành các phép đo toàn bộ thận như GFR và phân suất lọc cho các mục riêng.

Core questions

• Những lực Starling nào tác động qua mao mạch cầu thận?
• Áp suất siêu lọc ròng được tính như thế nào?
• Tại sao áp suất keo huyết tương tăng dọc theo mao mạch cầu thận?
• Hệ số siêu lọc là gì và nó được đo như thế nào?

Key concepts

• Áp suất thủy tĩnh mao mạch cầu thận
• Áp suất thủy tĩnh khoang Bowman
• Áp suất keo huyết tương (cầu thận)
• Áp suất siêu lọc ròng
• Hệ số siêu lọc (Kf)
• Cân bằng áp suất lọc

Mechanisms

Sự lọc qua mao mạch cầu thận tuân theo cùng một sự cân bằng thủy tĩnh-keo mà Starling đã mô tả cho các mao mạch nói chung (starling-1896). Lực đẩy ra ngoài là áp suất thủy tĩnh mao mạch cầu thận; đối lập với nó là áp suất thủy tĩnh trong khoang Bowman và áp suất keo của protein huyết tương, mà (vì dịch lọc về cơ bản không có protein) tác động vào trong. Áp suất siêu lọc ròng là áp suất thủy tĩnh mao mạch trừ đi tổng của áp suất thủy tĩnh khoang Bowman và áp suất keo huyết tương. Khi quá trình lọc loại bỏ dịch không có protein dọc theo chiều dài của mao mạch, nồng độ protein huyết tương và do đó áp suất keo tăng lên, làm giảm áp suất ròng về phía đầu ra — một đặc điểm được chứng minh trực tiếp bằng các phép đo vi chọc hút áp suất cầu thận (brenner-1971). Tốc độ lọc của từng nephron bằng áp suất ròng này nhân với hệ số siêu lọc, một thước đo độ thấm nước và diện tích của hàng rào đã được định lượng trong cùng một loạt nghiên cứu (deen-1973). Các lực này được giải thích trong khuôn khổ thanh thải của sinh lý học thận (smith-1951).

Clinical relevance

Khuôn khổ lực Starling giải thích tại sao những thay đổi về trương lực tiểu động mạch, huyết áp động mạch, nồng độ protein huyết tương, hoặc áp suất đường tiết niệu làm thay đổi quá trình lọc, và nó là cơ sở khái niệm để hiểu cách quá trình lọc được điều hòa. Mục này là một giải thích tham khảo về vật lý cơ bản và không cung cấp ngưỡng lâm sàng hoặc lời khuyên điều trị.

Evidence & guidelines

Khuôn khổ này bắt nguồn từ công thức ban đầu của Starling về cân bằng dịch mao mạch (starling-1896) và từ các nghiên cứu vi chọc hút đã đo trực tiếp áp suất cầu thận và hệ số siêu lọc (brenner-1971; deen-1973), được giải thích trong sinh lý học thanh thải cổ điển (smith-1951).

History

Ernest Starling đã mô tả sự cân bằng giữa áp suất thủy tĩnh và áp suất keo điều chỉnh sự di chuyển của dịch qua các mao mạch vào năm 1896 (starling-1896). Việc áp dụng nguyên tắc này vào cầu thận đã được định lượng vào những năm 1970, khi các nghiên cứu vi chọc hút cầu thận chuột đã đo áp suất thủy tĩnh mao mạch, áp suất keo và hệ số siêu lọc, định nghĩa động lực học của quá trình siêu lọc cầu thận (brenner-1971; deen-1973).

Debates

Cầu thận chuột có hoạt động ở trạng thái cân bằng áp suất lọc không?

Công trình vi chọc hút ban đầu cho thấy áp suất keo tăng có thể loại bỏ áp suất lọc ròng trước khi kết thúc mao mạch cầu thận (cân bằng áp suất lọc); liệu điều này có đúng trên các loài và điều kiện khác nhau, và nó hạn chế ước tính hệ số siêu lọc như thế nào, đã được thảo luận trong các tài liệu vi chọc hút.

Key figures

• Ernest Starling
• Barry M. Brenner
• William M. Deen
• Homer W. Smith

Seminal works

• starling-1896
• brenner-1971
• deen-1973

Frequently asked questions

Các lực Starling điều chỉnh quá trình lọc cầu thận là gì?

Áp suất thủy tĩnh mao mạch cầu thận (ủng hộ quá trình lọc) đối lập với áp suất thủy tĩnh trong khoang Bowman và áp suất keo huyết tương (cả hai đều chống lại quá trình lọc). Sự cân bằng ròng của chúng là áp suất siêu lọc ròng.

Tại sao áp suất lọc ròng giảm dọc theo mao mạch cầu thận?

Khi dịch không có protein được lọc ra, các protein huyết tương còn lại trở nên cô đặc hơn, do đó áp suất keo huyết tương tăng dọc theo mao mạch và dần dần chống lại quá trình lọc tiếp theo.