ग्लोमेर्युलर निस्पंदन को कौन सी ताकत प्रभावित करती है?
केवल एक छोटा सा हिस्सा, लगभग 1/5 (20%), रक्त जो गुर्दे की ग्लोमेरुली में प्रवेश करता है, निस्पंदन प्रक्रिया से गुजरता है; शेष 4/5 अपवाही धमनी के माध्यम से पेरिटुबुलर केशिका प्रणाली तक पहुंचता है। यदि ग्लोमेरुलस में प्रवेश करने वाले सभी रक्त को फ़िल्टर किया जाता है, तो अपवाही धमनी में हम प्लाज्मा प्रोटीन और रक्त कोशिकाओं का निर्जलित द्रव्यमान पाएंगे, जो अब गुर्दे से बच नहीं सकते हैं।
आवश्यकतानुसार, गुर्दे में गुर्दे की ग्लोमेरुली के माध्यम से फ़िल्टर किए गए प्लाज्मा मात्रा के प्रतिशत को अलग करने की क्षमता होती है; यह क्षमता निस्पंदन अंश द्वारा व्यक्त की जाती है और इस सूत्र पर निर्भर करती है:
निस्पंदन अंश (FF) = ग्लोमेर्युलर निस्पंदन दर (VFG) / वृक्क प्लाज्मा प्रवाह अंश (FPR)
निस्पंदन प्रक्रियाओं में, पिछले अध्याय में विश्लेषण किए गए संरचनात्मक संरचनाओं के अलावा, बहुत महत्वपूर्ण ताकतें भी खेल में आती हैं: कुछ इस प्रक्रिया का विरोध करते हैं, अन्य इसका विरोध करते हैं, आइए इसे विस्तार से देखें।
- ग्लोमेर्युलर केशिकाओं में बहने वाले रक्त का हाइड्रोस्टेटिक दबाव निस्पंदन का पक्षधर है, और इसलिए बोमन कैप्सूल की ओर मेनेस्टेड एंडोथेलियम से तरल पदार्थ का बचना; यह दबाव हृदय द्वारा और संवहनी धैर्य पर रक्त पर लगाए गए गुरुत्वाकर्षण के त्वरण पर निर्भर करता है, इसलिए रक्तचाप और केशिका की दीवारों पर अधिक से अधिक रक्तचाप, फिर हाइड्रोस्टेटिक दबाव। केशिका हाइड्रोस्टेटिक दबाव (Pc) लगभग 55 mmHg है।
- कोलाइड-आसमाटिक (या बस ऑन्कोटिक) दबाव रक्त में प्लाज्मा प्रोटीन की उपस्थिति से संबंधित है; यह बल पिछले एक का विरोध करता है, केशिकाओं के अंदर की ओर तरल को याद करते हुए, दूसरे शब्दों में यह निस्पंदन का विरोध करता है। जैसे-जैसे रक्त की प्रोटीन सांद्रता बढ़ती है, ऑन्कोटिक दबाव और निस्पंदन अवरोध में वृद्धि होती है; इसके विपरीत, एक कम प्रोटीन रक्त में ऑन्कोटिक दबाव कम होता है और निस्पंदन अधिक होता है। ग्लोमेर्युलर केशिकाओं ()p) में बहने वाले रक्त का कोलाइड-आसमाटिक दबाव लगभग 30 mmHg है
- बोमन कैप्सूल में संचित छानना के हाइड्रोस्टेटिक दबाव भी निस्पंदन का विरोध करते हैं। केशिकाओं के माध्यम से फिल्टर करने वाला तरल वास्तव में कैप्सूल में पहले से मौजूद एक के दबाव का विरोध करता है, जो इसे वापस धक्का देता है।
बोमन कैप्सूल में संचित तरल द्वारा डाला गया हाइड्रोस्टेटिक दबाव (Pb) लगभग 15 mmHg है।
ऊपर वर्णित बलों को जोड़ने से पता चलता है कि निस्पंदन 10 मिमी एचजीजी के बराबर शुद्ध अल्ट्राफिल्ट्रेशन दबाव (पीएफ) द्वारा इष्ट है।
समय इकाई में फ़िल्टर किए गए तरल की मात्रा ग्लोमेरुलर निस्पंदन दर (VFG) का नाम लेती है। जैसा कि अनुमान है, वीएफजी का औसत मूल्य 120-125 मिलीलीटर / मिनट है, प्रति दिन लगभग 180 लीटर के बराबर है।
निस्पंदन गति पर निर्भर करता है:
- शुद्ध अल्ट्राफिल्ट्रेशन दबाव (Pf): जल निकासी और कोलाइड-आसमाटिक बलों के बीच संतुलन के परिणामस्वरूप निस्पंदन अवरोधों के माध्यम से कार्य करता है।
लेकिन यह भी एक दूसरे चर से, कहा जाता है
- Ultrafiltration गुणांक (Kf = पारगम्यता एक्स फ़िल्टरिंग सतह), गुर्दे में अन्य संवहनी जिलों की तुलना में 400 गुना अधिक है; दो घटकों पर निर्भर करता है: फ़िल्टरिंग सतह, जो कि निस्पंदन के लिए उपलब्ध केशिकाओं का सतह क्षेत्र है, और इंटरफ़ेस की पारगम्यता जो कि बोमन कैप्सूल से केशिकाओं को अलग करती है
इस अध्याय में व्यक्त अवधारणाओं को ठीक करने के लिए, हम बता सकते हैं कि ग्लोमेरुलर निस्पंदन दर में कमी इस पर निर्भर हो सकती है:
- ग्लोमेरुलर केशिकाओं की संख्या में कमी
- संक्रामक प्रक्रियाओं के लिए उदाहरण के लिए, कार्यशील ग्लोमेर्युलर केशिकाओं की पारगम्यता में कमी, जो संरचना को विकृत करती है
- बोमन कैप्सूल में निहित तरल में वृद्धि, उदाहरण के लिए मूत्र अवरोधों की उपस्थिति के कारण
- कोलाइड-आसमाटिक रक्तचाप में वृद्धि
- ग्लोमेर्युलर केशिकाओं में बहने वाले रक्त के हाइड्रोस्टेटिक दबाव में कमी
उन लोगों में, जो ग्लोमेर्युलर निस्पंदन दर को विनियमित करने के उद्देश्य से सूचीबद्ध हैं, कारकों में सबसे भिन्नता है, फिर शारीरिक नियंत्रण के अधीन, कोलाइड-आसमाटिक दबाव और ग्लोमेरुलर केशिकाओं में सभी रक्तचाप से ऊपर हैं।
कोलाइड-आसमाटिक दबाव और ग्लोमेरुलर निस्पंदन
पहले, हमने जोर दिया कि ग्लोमेरुलर केशिकाओं के भीतर कोलाइड-आसमाटिक दबाव लगभग 30 मिमीएचजी है। वास्तव में यह मूल्य ग्लोमेरुलस के सभी भागों में स्थिर नहीं होता है, लेकिन जब हम सन्निहित धमनी (केशिकाओं की शुरुआत, 28 मिमीएचजी) से आगे बढ़ते हैं, तो उन लोगों में बढ़ जाते हैं, जो अपवाही धमनी में इकट्ठा होते हैं (अंत के अंत में) केशिकाएं, 32 मिमीएचजी)। ग्लोमेर्यूलर रक्त में प्लाज्मा प्रोटीन की प्रगतिशील एकाग्रता के आधार पर घटना को आसानी से समझाया गया है, इसके तरल पदार्थ से वंचित होने और ग्लोमेरुलस के पिछले वर्गों में फ़िल्टर किए गए विलेय के परिणामस्वरूप। इस कारण से, निस्पंदन दर बढ़ने (VFG) के रूप में, ग्लोमेरुलर रक्त के ऑन्कोटिक दबाव में उत्तरोत्तर वृद्धि होती है (अधिक मात्रा में तरल पदार्थ और विलेय से वंचित होना)।
वीएफजी के अलावा, ऑन्कोटिक दबाव में वृद्धि इस बात पर भी निर्भर करती है कि ग्लोमेर्युलर केशिकाओं (गुर्दे के प्लाज्मा प्रवाह का अंश) में कितना रक्त पहुंचता है: यदि यह अधिक नहीं पहुंचता है, तो कोलाइड-आसमाटिक दबाव अधिक बढ़ जाता है, और इसके विपरीत।
कोलाइड-आसमाटिक दबाव इसलिए निस्पंदन अंश से प्रभावित होता है:
- निस्पंदन अंश (FF) = ग्लोमेर्युलर निस्पंदन दर (VFG) / वृक्क प्लाज्मा प्रवाह अंश (FPR)
सामान्य परिस्थितियों में, गुर्दे का रक्त प्रवाह (आरईएस) लगभग 1200 मिलीलीटर / मिनट (कार्डियक आउटपुट का लगभग 21%) होता है।
कोलाइड-आसमाटिक दबाव भी इससे प्रभावित होता है
- प्लाज्मा प्रोटीन सांद्रता (जो निर्जलीकरण के मामले में बढ़ जाती है और कुपोषण या जिगर की समस्याओं के मामले में घट जाती है)
ग्लोमेरुली में पहुंचने वाले रक्त में कई और प्लाज्मा प्रोटीन मौजूद होते हैं, और ग्लोमेरुलर केशिकाओं के सभी खंडों में कोलाइड-आसमाटिक दबाव अधिक होता है।
धमनी दबाव और ग्लोमेरुलर निस्पंदन
हमने देखा है कि हाइड्रोस्टैटिक दबाव, यानी बल जिसके साथ रक्त को ग्लोमेरुलर केशिकाओं की दीवारों के खिलाफ धकेल दिया जाता है, बढ़ती धमनी दबाव के साथ बढ़ता है। इससे पता चलता है कि जब धमनी दबाव मान बढ़ता है, तो निस्पंदन दर भी उसी के अनुसार बढ़ जाती है।
जैसा कि ग्राफ में दिखाया गया है, यदि औसत धमनी दाब 80 और 180 mmHg के बीच रहता है, तो ग्लोमेरुलर निस्पंदन दर नहीं बदलती है। यह महत्वपूर्ण परिणाम मुख्य रूप से गुर्दे के प्लाज्मा प्रवाह अंश (एफपीआर) को विनियमित करके प्राप्त किया जाता है, इस प्रकार रक्त की मात्रा को सही करता है जो गुर्दे के धमनी से गुजरता है।
- यदि वृक्क धमनी का प्रतिरोध बढ़ जाता है (धमनियों को कम रक्त को पारित करने की अनुमति देता है), तो ग्लोमेरुलर रक्त प्रवाह कम हो जाता है
- यदि वृक्क धमनी का प्रतिरोध कम हो जाता है (धमनियों को पतला और अधिक रक्त को पारित करने की अनुमति देता है), तो ग्लोमेरुलर रक्त प्रवाह बढ़ जाता है
ग्लोमेर्युलर निस्पंदन दर पर धमनियों के प्रतिरोध का प्रभाव इस बात पर निर्भर करता है कि इस तरह का प्रतिरोध विकसित होता है, खासकर अगर पोत के लुमेन का पतला होना या संकीर्ण होना अभिवाही या धमनियों के प्रभावित होने को प्रभावित करता है।
- यदि ग्लोमेरुलस के प्रति चक्करदार वृक्क धमनी का प्रतिरोध बढ़ जाता है, रुकावट के कारण कम रक्त बहता है, तो ग्लोमेरुलर हाइड्रोस्टेटिक दबाव कम हो जाता है और निस्पंदन गति कम हो जाती है
- यदि ग्लोमेरुलस को अपवाही वृक्क धमनी का प्रतिरोध कम हो जाता है, तो रुकावट के दबाव में वृद्धि होती है और इसके साथ ही ग्लोमेर्युलर निस्पंदन की गति भी बढ़ जाती है (यह एक उंगली से रबर ट्यूब को आंशिक रूप से ढंकने जैसा है, यह ऊपर की ओर देखा जाता है। बाधा पाइप की दीवारें पानी के हाइड्रोस्टेटिक दबाव को बढ़ाकर प्रफुल्लित करती हैं, जो पाइप की दीवारों के खिलाफ तरल को धक्का देती है)।
सूत्र के साथ अवधारणा को सारांशित करना
| अभिवाही धमनी का प्रतिरोध | अपवाही धमनी का प्रतिरोध |
| ↓ R → and Pc और ↓ VFG () FER) | ↑ R → and Pc और ↑ VFG () FER) |
| ↑ R → and Pc और ↑ VFG () FER) | ↓ R → and Pc और ↓ VFG () FER) |
आर = धमनियों का प्रतिरोध - पीसी = केशिका हाइड्रोस्टेटिक दबाव - VFG = ग्लोमेर्युलर निस्पंदन दर - FER = वृक्क रक्त प्रवाह | |
निष्कर्ष निकालने के लिए, हम रेखांकित करते हैं कि अपवाही धमनी के प्रतिरोध में वृद्धि के लिए VFG में वृद्धि केवल तभी मान्य होती है जब यह प्रतिरोध वृद्धि मामूली होती है। यदि हम एक नल के लिए घातक धमनी प्रतिरोध की तुलना करते हैं, तो हम ध्यान देते हैं कि जैसे ही हम नल को बंद करते हैं - प्रवाह के लिए प्रतिरोध बढ़ जाता है - ग्लोमेरुलर निस्पंदन दर बढ़ जाती है। एक बार एक निश्चित बिंदु पर, नल को बंद करने के लिए जारी रखते हुए, वीएफजी एक अधिकतम शिखर तक पहुंचता है और धीरे-धीरे कम होने लगता है; यह ग्लोमेरुलर रक्त के कोलाइड-आसमाटिक दबाव में वृद्धि का परिणाम है।
