ग्लोमेरुलर निस्पंदन को कौन सी ताकतें प्रभावित करती हैं?
वृक्क ग्लोमेरुली में प्रवेश करने वाले रक्त का केवल एक छोटा सा हिस्सा, लगभग 1/5 (20%), निस्पंदन प्रक्रिया से गुजरता है; शेष 4/5 अपवाही धमनी के माध्यम से पेरिटुबुलर केशिका प्रणाली तक पहुँचते हैं। यदि ग्लोमेरुलस में प्रवेश करने वाले सभी रक्त को फ़िल्टर किया जाता है, तो अपवाही धमनी में हमें प्लाज्मा प्रोटीन और रक्त कोशिकाओं का एक निर्जलित द्रव्यमान मिलेगा, जो अब गुर्दे से बाहर नहीं निकल सकता है। .
आवश्यकतानुसार, गुर्दे में वृक्क ग्लोमेरुली के माध्यम से फ़िल्टर किए गए प्लाज्मा मात्रा के प्रतिशत को अलग करने की क्षमता होती है; यह क्षमता शब्द निस्पंदन अंश द्वारा व्यक्त की जाती है और इस सूत्र पर निर्भर करती है:
फिल्ट्रेशन फ्रैक्शन (एफएफ) = ग्लोमेरुलर फिल्ट्रेशन रेट (जीएफआर) / रेनल प्लाज्मा फ्लो का फ्रैक्शन (एफपीआर)
निस्पंदन प्रक्रियाओं में, पिछले अध्याय में विश्लेषण की गई संरचनात्मक संरचनाओं के अलावा, बहुत महत्वपूर्ण बल भी काम में आते हैं: कुछ इस प्रक्रिया का विरोध करते हैं, अन्य इसके पक्ष में हैं, आइए उन्हें विस्तार से देखें।
- ग्लोमेर्युलर केशिकाओं में बहने वाले रक्त का हाइड्रोस्टेटिक दबाव निस्पंदन का समर्थन करता है, इसलिए फेनेस्टेड एंडोथेलियम से बोमन कैप्सूल की ओर तरल का पलायन; यह दबाव हृदय द्वारा रक्त पर लगाए गए गुरुत्वाकर्षण के त्वरण और संवहनी धैर्य पर निर्भर करता है, धमनी दाब जितना अधिक होगा, केशिका की दीवारों पर रक्त का जोर उतना ही अधिक होगा, इसलिए हाइड्रोस्टेटिक दबाव पर। केशिका हाइड्रोस्टेटिक दबाव (पीसी) लगभग 55 मिमीएचजी है।
- कोलाइड-ऑस्मोटिक (या केवल ऑन्कोटिक) दबाव रक्त में प्लाज्मा प्रोटीन की उपस्थिति से जुड़ा होता है; यह बल पिछले एक का विरोध करता है, तरल को केशिकाओं के अंदर की ओर खींचता है, दूसरे शब्दों में यह निस्पंदन का विरोध करता है। जब रक्त की प्रोटीन सांद्रता बढ़ जाती है, तो ऑन्कोटिक दबाव बढ़ जाता है और निस्पंदन में बाधा उत्पन्न होती है; इसके विपरीत, एक रक्त गरीब में प्रोटीन में ऑन्कोटिक दबाव कम और निस्पंदन अधिक होता है। ग्लोमेरुलर केशिकाओं (πp) में बहने वाले रक्त का कोलाइड-ऑस्मोटिक दबाव लगभग 30 मिमीएचजी होता है
- बोमन कैप्सूल में जमा निस्यंद का हाइड्रोस्टेटिक दबाव भी निस्पंदन का विरोध करता है। केशिकाओं से फ़िल्टर करने वाले तरल को वास्तव में उस दबाव का विरोध करना चाहिए जो पहले से ही कैप्सूल में मौजूद है, जो इसे पीछे धकेलता है।
बोमन कैप्सूल में जमा द्रव द्वारा डाला गया हाइड्रोस्टेटिक दबाव (Pb) लगभग 15 mmHg है।
ऊपर वर्णित बलों को जोड़ने पर, यह उभरता है कि निस्पंदन एक शुद्ध अल्ट्राफिल्ट्रेशन दबाव (पीएफ) द्वारा १० एमएमएचजी के बराबर होता है।
समय की इकाई में फ़िल्टर किए गए तरल की मात्रा को ग्लोमेरुलर निस्पंदन दर (GFG) कहा जाता है। जैसा कि अनुमान लगाया गया था, GF का औसत मूल्य 120-125 मिली / मिनट है, जो प्रति दिन लगभग 180 लीटर के बराबर है।
निस्पंदन दर इस पर निर्भर करती है:
- शुद्ध अल्ट्राफिल्ट्रेशन दबाव (पीएफ): निस्पंदन बाधाओं के माध्यम से कार्य करने वाले हाइड्रोस्टैटिक और कोलाइड-ऑस्मोटिक बलों के बीच संतुलन के परिणामस्वरूप।
लेकिन एक दूसरे चर से भी, जिसे कहा जाता है
- अल्ट्राफिल्ट्रेशन गुणांक (Kf = पारगम्यता x फ़िल्टरिंग सतह), गुर्दे में अन्य संवहनी जिलों की तुलना में 400 गुना अधिक; दो घटकों पर निर्भर करता है: फ़िल्टरिंग सतह, जो कि निस्पंदन के लिए उपलब्ध केशिकाओं का सतह क्षेत्र है, और इंटरफ़ेस की पारगम्यता जो केशिकाओं को बोमन कैप्सूल से अलग करती है
इस अध्याय में व्यक्त अवधारणाओं को ठीक करने के लिए, हम कह सकते हैं कि ग्लोमेरुलर निस्पंदन दर में कमी इस पर निर्भर हो सकती है:
- कार्यशील ग्लोमेरुलर केशिकाओं की संख्या में कमी
- कार्यशील ग्लोमेरुलर केशिकाओं की पारगम्यता में कमी, उदाहरण के लिए संक्रामक प्रक्रियाओं के कारण जो उनकी संरचना को विकृत करती हैं
- बोमन कैप्सूल में निहित द्रव में वृद्धि, उदाहरण के लिए मूत्र अवरोधों की उपस्थिति के कारण
- कोलाइड आसमाटिक रक्तचाप में वृद्धि
- ग्लोमेरुलर केशिकाओं में बहने वाले रक्त के हाइड्रोस्टेटिक दबाव में कमी
ग्लोमेर्युलर निस्पंदन दर को विनियमित करने के उद्देश्य से सूचीबद्ध किए गए कारकों में, सबसे अधिक भिन्नता के अधीन कारक, इसलिए शारीरिक नियंत्रण के अधीन हैं, कोलाइड-ऑस्मोटिक दबाव और ग्लोमेरुलर केशिकाओं में सभी रक्तचाप से ऊपर हैं।
कोलाइड-आसमाटिक दबाव और ग्लोमेरुलर निस्पंदन
पहले, हमने रेखांकित किया था कि कैसे ग्लोमेरुलर केशिकाओं के अंदर कोलाइड-ऑस्मोटिक दबाव लगभग 30 मिमीएचजी के बराबर होता है। वास्तव में यह मान ग्लोमेरुलस के सभी वर्गों में स्थिर नहीं होता है, लेकिन जैसे-जैसे यह निकटवर्ती खंडों से अभिवाही धमनी की ओर बढ़ता है, बढ़ता जाता है। केशिकाओं की शुरुआत, 28 मिमीएचजी) जो अपवाही धमनी (केशिकाओं का अंत, 32 मिमीएचजी) में एकत्र होते हैं। इस घटना को ग्लोमेरुलर रक्त में प्लाज्मा प्रोटीन की प्रगतिशील एकाग्रता के आधार पर आसानी से समझाया गया है, इसके परिणाम ग्लोमेरुलस के पिछले इलाकों में फ़िल्टर किए गए तरल पदार्थ और विलेय की कमी। इस कारण से, जैसे-जैसे निस्पंदन दर (GFG) बढ़ती है, ग्लोमेरुलर रक्त का ऑन्कोटिक दबाव उत्तरोत्तर बढ़ता जाता है (अधिक मात्रा में तरल पदार्थ और विलेय से वंचित होना)।
जीएफआर के अलावा, ऑन्कोटिक दबाव में वृद्धि इस बात पर भी निर्भर करती है कि कितना रक्त ग्लोमेरुलर केशिकाओं (गुर्दे के प्लाज्मा प्रवाह का अंश) तक पहुंचता है: यदि यह कम पहुंचता है, तो कोलाइड-ऑस्मोटिक दबाव अधिक हद तक बढ़ जाता है, और इसके विपरीत।
कोलाइड-आसमाटिक दबाव इसलिए निस्पंदन अंश से प्रभावित होता है:
- फिल्ट्रेशन फ्रैक्शन (एफएफ) = ग्लोमेरुलर फिल्ट्रेशन रेट (जीएफआर) / रेनल प्लाज्मा फ्लो का फ्रैक्शन (एफपीआर)
सामान्य परिस्थितियों में, गुर्दे का रक्त प्रवाह (FER) लगभग 1200 मिली / मिनट (हृदय उत्पादन का लगभग 21%) होता है।
कोलाइड-आसमाटिक दबाव भी किसके द्वारा प्रभावित होता है
- प्लाज्मा प्रोटीन की सांद्रता (जो निर्जलीकरण के मामले में बढ़ जाती है और कुपोषण या यकृत की समस्याओं के मामले में घट जाती है)
ग्लोमेरुली में पहुंचने वाले रक्त में जितने अधिक प्लाज्मा प्रोटीन होते हैं, ग्लोमेरुलर केशिकाओं के सभी खंडों में कोलाइड-ऑस्मोटिक दबाव उतना ही अधिक होता है।
रक्तचाप और ग्लोमेरुलर निस्पंदन
हमने देखा है कि कैसे हाइड्रोस्टेटिक दबाव, वह बल जिसके साथ रक्त को ग्लोमेरुलर केशिकाओं की दीवारों के खिलाफ धकेल दिया जाता है, जैसे-जैसे धमनी दबाव बढ़ता है, बढ़ता है।
जैसा कि ग्राफ द्वारा दिखाया गया है, यदि माध्य धमनी दाब 80 और 180 mmHg के बीच के मान के भीतर रहता है, तो ग्लोमेरुलर निस्पंदन दर नहीं बदलती है। यह महत्वपूर्ण परिणाम पहले वृक्क प्लाज्मा प्रवाह (FPR) के अंश को विनियमित करके प्राप्त किया जाता है, फिर वृक्क धमनी से गुजरने वाले रक्त की मात्रा को सही करके प्राप्त किया जाता है।
- यदि वृक्क धमनी का प्रतिरोध बढ़ जाता है (धमनी सिकुड़ जाती है जिससे रक्त का प्रवाह कम हो जाता है), तो ग्लोमेरुलर रक्त प्रवाह कम हो जाता है।
- यदि वृक्क धमनी का प्रतिरोध कम हो जाता है (धमनी अधिक रक्त को पारित करने की अनुमति देती है), तो ग्लोमेरुलर रक्त प्रवाह बढ़ जाता है
ग्लोमेर्युलर निस्पंदन दर पर धमनी प्रतिरोध का प्रभाव इस बात पर निर्भर करता है कि यह प्रतिरोध कहां विकसित होता है, विशेष रूप से पोत के लुमेन का फैलाव या संकुचन अभिवाही या अपवाही धमनी को प्रभावित करता है।
- यदि ग्लोमेरुलस से प्रभावित वृक्क धमनी का प्रतिरोध बढ़ जाता है, तो कम रक्त रुकावट के नीचे की ओर बहता है, इसलिए ग्लोमेरुलर हाइड्रोस्टेटिक दबाव कम हो जाता है और निस्पंदन दर कम हो जाती है।
- यदि ग्लोमेरुलस के लिए अपवाही वृक्क धमनी का प्रतिरोध कम हो जाता है, तो रुकावट के ऊपर की ओर हाइड्रोस्टेटिक दबाव बढ़ जाता है और इसके साथ ग्लोमेरुलर निस्पंदन दर भी बढ़ जाती है (यह एक उंगली से रबर ट्यूब को आंशिक रूप से बंद करने जैसा है, यह देखा गया है कि ऊपर की ओर " पानी के हाइड्रोस्टेटिक दबाव में वृद्धि के कारण ट्यूब की दीवारें सूज जाती हैं, जो ट्यूब की दीवारों के खिलाफ तरल को धक्का देती है)।
सूत्रों के साथ अवधारणा को सारांशित करना
आर = धमनी प्रतिरोध - पीसी = केशिका हाइड्रोस्टेटिक दबाव -
GFR = ग्लोमेरुलर निस्पंदन दर - FER = वृक्क रक्त प्रवाह
निष्कर्ष निकालने के लिए, हम रेखांकित करते हैं कि कैसे अपवाही धमनी के प्रतिरोध में वृद्धि के कारण जीएफआर में वृद्धि तभी मान्य होती है जब प्रतिरोध में यह वृद्धि मामूली होती है। यदि हम अपवाही धमनी प्रतिरोध की तुलना एक नल से करते हैं, तो हम देखते हैं कि जैसे ही हम नल को बंद करते हैं - प्रवाह प्रतिरोध में वृद्धि - ग्लोमेरुलर निस्पंदन दर बढ़ जाती है। एक निश्चित बिंदु पर, नल को बंद करना जारी रखते हुए, जीएफआर अधिकतम शिखर पर पहुंच जाता है और धीरे-धीरे कम होने लगता है; यह कोलाइड-ऑस्मोटिक दबाव में वृद्धि का परिणाम है ग्लोमेरुलर रक्त।
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