Кровоток в почках и скорость почечной фильтрации (СКФ)
Одна из главных функций почек заключается в поддержании постоянства внутренней среды. У взрослых почки поддерживают точное соответствие между потреблением и выделением воды и растворенных веществ. Однако ребенку для развития необходим положительный баланс многих таких веществ, и баланс этот в разные возрастные периоды различен. Это предъявляет особенно высокие требования к функции почек у ребенка.
В то же время, хотя к 34-й неделе беременности число нефронов в почке плода становится таким же, как у взрослого, функциональное развитие почек даже к моменту рождения еще далеко от завершения. Постнатальные изменения функции почек касаются и почечного кровотока, и клубочковой фильтрации, и канальцевого транспорта.
У взрослых почечный кровоток составляет около 20% от сердечного выброса, а у плода во вторую половину беременности вплоть до рождения только 2%. Даже при перерасчете на площадь поверхности тела почечный кровоток у новорожденных составляет 15—20% от почечного кровотока у взрослых. Увеличение почечного кровотока в процессе роста частично обусловлено повышением сердечного выброса, но главная причина — снижение почечного сосудистого сопротивления в результате изменений почечных сосудов.
Реакции этих сосудов на сосудосуживающие и сосудорасширяющие вещества по мере развития также изменяются, но вклад этих изменений в снижение почечного сосудистого сопротивления невелик.
Почечный кровоток зависит от почечного сосудистого сопротивления и почечного перфузионного давления. У детей, как и у взрослых, почечный кровоток сохраняется постоянным в широком диапазоне колебаний АД. Эта так называемая ауторегуляция почечного кровотока обусловлена изменениями просвета почечных сосудов: так, при снижении АД уменьшается и почечное сосудистое сопротивление.
Благодаря этому свойству обеспечивается сохранность функции почек при артериальной гипотонии. Поскольку у детей АД ниже, чем у взрослых, у них меньше и диапазон колебаний АД, в котором действуют механизмы ауторегуляции; с возрастом этот диапазон увеличивается. У взрослых существует также эффективная ауторегуляция СКФ, тогда как у новорожденных при артериальной гипотонии СКФ значительно снижается.
Считается, что ауторегуляция СКФ обеспечивается ангиотензином II: при артериальной гипотонии он вызывает спазм эфферентных артериол, и благодаря этому СКФ поддерживается на прежнем уровне. Секреция ангиотензина II и его действие на эфферентные артериолы у новорожденных снижены, что и объясняет различия в эффективности ауторегуляции СКФ.
Клубочковая фильтрация начинается на стадии окончательной почки примерно на 9—12-й неделе беременности. СКФ у новорожденных ниже, чем у взрослых, даже при пересчете на площадь поверхности тела. У недоношенных в возрасте от зачатия (сумма срока беременности и постнатального возраста) 28—34 нед СКФ (по клиренсу креатинина) составляет всего 0,5 мл/мин; к 37-й неделе она повышается до 1 мл/мин, а у доношенных новорожденных составляет 2 мл/мин.
Сплошная линия — средние значения; серым изображена область, соответствующая + 2 стандартным отклонениям (о-)
При пересчете на среднюю величину площади поверхности тела взрослого (1,73 м2) это составляет всего 30 мл/мин/1,73 м2. В первые месяцы жизни СКФ значительно увеличивается и к 1—2 годам достигает значений, сравнимых с таковыми у взрослых, — 100—120 мл/мин/1,73 м2. Для того чтобы понять причины этого возрастного увеличения СКФ, рассмотрим факторы, от которых зависит клубочковая фильтрация.
Клубочковая фильтрация обеспечивается разностью между градиентами гидростатического и онкотического давления по обе стороны капилляра клубочка. Эта разность, или фильтрационное давление, по ходу капилляра меняется. В проксимальном конце капилляра градиент гидростатического давления (разница между гидростатическим давлением в капилляре и в полости капсулы клубочка), способствующий фильтрации, существенно выше, чем градиент онкотического давления (разница между онкотическим давлением в капилляре и в полости капсулы клубочка), препятствующий фильтрации. В результате фильтрационное давление положительно (около 15 мм рт. ст.) и происходит фильтрация.
По мере прохождения крови по капилляру онкотическое давление в капилляре повышается (так как из-за образования безбелкового фильтрата увеличивается концентрация белка в крови), а гидростатическое давление снижается; в некоторой точке градиенты гидростатического и онкотического давления выравниваются и фильтрация прекращается. СКФ равна произведению фильтрационного давления на коэффициент фильтрации Kf. Последний, в свою очередь, равен произведению площади поверхности капилляра клубочка и его проницаемости для воды.
К механизмам, поддерживающим постоянство СКФ, относятся миогенная регуляция сопротивления приносящих артериол (спазм этих артериол при повышении АД и расширение при снижении АД) и канальцево-клубочковая обратная связь. Последняя обеспечивается деятельностью плотного пятна (macula densa) — группы клеток, расположенной в области толстого сегмента восходящей части петли Генле и примыкающей к приносящим и выносящим артериолам и клубочку того же нефрона. Увеличение или снижение СКФ сопровождаются параллельными изменениями доставки Na+ в клетки плотного пятна. Это активирует регуляторные механизмы, вызывающие обратные сдвиги СКФ, тем самым по механизму отрицательной обратной связи поддерживая ее постоянство. Важную роль в этих механизмах играет ангиотензин II.
Рост СКФ в постнатальном периоде частично обусловлен повышением фильтрационного давления и почечного кровотока. Однако основной вклад в этот рост вносит изменение коэффициента фильтрации. Хотя водная проницаемость (пористость) капилляров клубочков после рождения существенно не меняется, площадь поверхности этих капилляров значительно увеличивается, что и служит основной причиной возрастного увеличения СКФ.
Поскольку креатинин проходит через плаценту, сразу после рождения сывороточная концентрация этого вещества у ребенка такая же, как у матери. Следовательно, этот показатель не отражает функцию почек ребенка. Однако уже примерно через 48—72 ч после рождения сывороточная концентрация креатинина зависит от СКФ новорожденного и его мышечной массы (так как креатинин образуется в мышцах). Поскольку мышечная масса новорожденного относительно невелика, сывороточная концентрация креатинина снижается до 0,3— 0,5 мг%.
Скорость этого снижения определяется СКФ, которая, в свою очередь, зависит от гестационного возраста новорожденного. Точная оценка функции почек у новорожденных сложна. Диурез у новорожденных обычно составляет 1 мл/кг/ч. Однако он зависит не только от СКФ, но и от других факторов, и снижение диуреза не обязательно коррелирует со снижением СКФ. Последовательные определения сывороточной концентрации креатинина часто бывают лучшим способом определения функции почек у новорожденных.
Видео физиология фильтрации в почках и поддержки осмотического давления крови - профессор, д.м.н. П.Е. Умрюхин
