Wirtualne laboratorium/Biologia/Układ wydalniczy/Filtracja kłębuszkowa — ciśnienie i GFR

Filtracja kłębuszkowa — ciśnienie i GFR

W kłębuszku nerkowym o filtracji decyduje bilans ciśnień: ciśnienie krwi (P_kłęb) wypycha osocze do torebki, a przeciwdziałają mu ciśnienie onkotyczne osocza (P_onk) i ciśnienie w torebce. Ciśnienie filtracyjne netto to P_net = P_kłęb − (P_onk + P_torebki), a GFR jest do niego proporcjonalne. Białka i krwinki są za duże, by przejść przez błonę filtracyjną. Zmień ciśnienia i obserwuj GFR.

Filtracja kłębuszkowa — ciśnienie i GFR
Biologia · Fizjologia · Filtracja kłębuszkowa (BIO.FIZJ)
Ciśnienie krwi PkłębP_\text{kłęb}55 mmHg
Onkotyczne PonkP_\text{onk}30 mmHg
W torebce PtorP_\text{tor}15 mmHg
Spada ciśnienie krwi w kłębuszku. Co dzieje się z filtracją (GFR)?
wypycha P_kłęb
55 mmHg
cofa P_onk+P_tor
45 mmHg
ciśn. netto P_net
10 mmHg
filtracja GFR
125 mL/min
🎯 Wyzwanie: trafuj GFR
seria: 0

Dam Ci docelowe GFR — dobierz ciśnienia tak, by je uzyskać. GFR zależy od P_net = P_kłęb − (P_onk + P_tor).

Co się właśnie stało?

Spadło ciśnienie krwi w kłębuszku, więc słabła siła wypychająca osocze przez błonę. Ciśnienie filtracyjne netto zmalało, a wraz z nim GFR — ilość moczu pierwotnego na minutę.

Bilans ciśnień (siły Starlinga):

Pnet=Pkłęb−(Ponk+Ptor)P_\text{net}=P_\text{kłęb}-(P_\text{onk}+P_\text{tor})

Filtrację napędza ciśnienie krwi w kłębuszku PkłębP_\text{kłęb} (wypycha osocze na zewnątrz). Przeciwstawiają się jej dwie siły cofające: ciśnienie onkotyczne osocza PonkP_\text{onk} (białka „przytrzymują" wodę w naczyniu) oraz ciśnienie płynu w torebce Bowmana PtorP_\text{tor}. Liczy się dopiero różnica — ciśnienie netto.

Ile filtruje nerka?

GFR∝Pnet,GFR=k⋅max⁡(0, Pnet)GFR \propto P_\text{net}, \qquad GFR = k\cdot\max(0,\,P_\text{net})

GFR (współczynnik filtracji kłębuszkowej) jest wprost proporcjonalny do ciśnienia netto. Typowo Pnet≈10P_\text{net}\approx 10 mmHg daje ~125 mL/min. Gdy siły cofające zrównają się z ciśnieniem krwi (Ponk+Ptor≥PkłębP_\text{onk}+P_\text{tor}\ge P_\text{kłęb}), ciśnienie netto spada do zera i filtracja ustaje.

Dlaczego białka i krwinki nie są filtrowane?

Błona filtracyjna kłębuszka działa jak sito o bardzo drobnych porach. Woda, jony, glukoza i mocznik są małe i przechodzą swobodnie. Białka osocza i krwinki są za duże (a białka dodatkowo odpychane przez ładunek błony) — zostają w naczyniu. Białko w moczu to sygnał, że błona jest uszkodzona.

Resorpcja zwrotna w kanaliku:

Mocz pierwotny (~180 L/dobę!) nie ucieka z organizmu — w kanaliku większość wody, glukoza i potrzebne jony wracają do krwi. Zostaje ~1,5 L moczu ostatecznego z produktami przemiany, np. mocznikiem.

Po co Ci to na maturze:

Zadania o nefronie sprowadzają się do bilansu ciśnień: wypisz siłę wypychającą (PkłębP_\text{kłęb}) i cofające (PonkP_\text{onk}, PtorP_\text{tor}), policz różnicę i wnioskuj o GFR. Spadek ciśnienia krwi (krwotok, wstrząs) → mniejsza filtracja; wzrost ciśnienia w torebce (kamień, niedrożność) → też mniejsza.

Zapamiętaj: filtruje różnica ciśnień, nie samo ciśnienie krwi — Pnet=Pkłęb−(Ponk+Ptor)P_\text{net}=P_\text{kłęb}-(P_\text{onk}+P_\text{tor}), a GFR∝PnetGFR \propto P_\text{net}. Gdy siły cofające dogonią ciśnienie krwi, GFR = 0.

Model poglądowy · Wirtualne laboratorium NexTutor

Spodobał Ci się eksperyment? Udostępnij go.

Jest darmowy — podeślij znajomym ze szkoły.

Teoria i wzory

Bilans ciśnień w kłębuszku

O filtracji decyduje wypadkowa ciśnień: ciśnienie krwi wypycha osocze do torebki, a przeciwdziałają mu ciśnienie onkotyczne osocza i ciśnienie w torebce. Ciśnienie filtracyjne netto: Pnet=Pkłęb−(Ponk+Ptorebki)P_{net} = P_{kłęb} - (P_{onk} + P_{torebki})

GFR

Współczynnik przesączania kłębuszkowego jest proporcjonalny do ciśnienia netto: GFR∝PnetGFR \propto P_{net} Gdy Ponk+Ptorebki≥PkłębP_{onk} + P_{torebki} \ge P_{kłęb}, filtracja ustaje.

Co nie przechodzi

Błona filtracyjna przepuszcza małe cząsteczki (woda, jony, glukoza, mocznik), ale zatrzymuje białka i krwinki — są za duże.

Oznaczenia: PnetP_{net} — ciśnienie filtracyjne netto, PkłębP_{kłęb} — ciśnienie krwi w kłębuszku, PonkP_{onk} — ciśnienie onkotyczne osocza, PtorebkiP_{torebki} — ciśnienie w torebce, GFRGFR — współczynnik przesączania kłębuszkowego.

Uczysz? Umieść ten eksperyment na swojej stronie.

Darmowy widget — wklej na stronę szkoły, bloga lub notatki. Linkuje do pełnej wersji.

Uczysz w klasie albo korepetujesz? Prowadź uczniów w NexTutor →

Najczęstsze pytania

›

Co to filtracja kłębuszkowa?

Przesączanie osocza z naczyń kłębuszka do torebki Bowmana pod wpływem ciśnienia krwi — pierwszy etap tworzenia moczu.

›

Dlaczego białka nie są filtrowane?

Bo błona filtracyjna przepuszcza tylko małe cząsteczki (woda, jony, glukoza, mocznik); białka osocza i krwinki są za duże.

›

Co reguluje GFR?

Głównie ciśnienie krwi w kłębuszku i światło tętniczek — organizm autoreguluje przepływ, by utrzymać w miarę stały GFR.