Glomerular filtration rate



During  glomerular filtration (GF), ultrafiltration of blood plasma happens. The glomerular filtrate therefore has similar chemical and physical properties to blood plasma, however: the filtrate is almost protein-free.

Glomerular filtration is best determined by substances that are excreted only by glomerular filtration and are not reabsorbed. An example is the fructose polymer inulin:

$$GF \cdot P_{in} = U_{in} \cdot V$$

or

$$GF = \frac {U_{in} \cdot V} {P_{in}}$$,

where

Pin = plasma concentration of the substance, GF = glomerular ultrafiltrate volume, Uin = urine concentration of the substance, and V = urine volume.

The term $$\frac {U_{in} \cdot V} {P_{in}}$$ is also referred to as clearance and determines the ability of the kidney to excrete each substance.

The size of the GF is affected by:
 * hydrostatic pressure in Bowman's capsule;
 * the amount of renal blood flow;
 * possible damage to the permeability of the filtration membrane;
 * plasma proteins and their concentration;
 * the size of the filtering area of the glomerular capillaries, which may be reduced by contraction of the mesangial cells and their processes due to angiotensin II;
 * pregnancy - in the first trimester it can increase by up to 50%.

During one minute, about 1200 ml of blood flows through the kidneys, which represents 660 ml of plasma. 128 ml of plasma per minute and 180 l per 24 hours are transferred to the glomerular filtrate. This amount of ultrafiltrate is converted by the kidneys into 1-1.5 l of definitive urine - the rest is returned to the circulation.

Během jedné minuty proteče ledvinami kolem 1200 ml krve, což představuje 660 ml plazmy. Do glomerulárního filtrátu je převedeno 128 ml plazmy za minutu a 180 l za 24 hodin. Toto množství ultrafiltrátu je přeměněno ledvinami na 1–1,5 l definitivní moči – zbytek je navrácen do oběhu.

Objemová část plazmy, která je filtrována z glomerulárních kapilár do Bowmanova pouzdra, se nazývá filtrační frakce. U zdravého jedince tvoři filtrační frakce asi 20 % renálního průtoku plazmy. Zvýšení filtrační frakce může být ukazetelem chronické polycytemie. Přestože se při polycytemii snižuje průtok krve ledvinami, není objem glomerulárního ultrafiltrátu menší, jelikož dochází ke zvětšení filtrační frakce (a to díky adaptační funkci glomerulů). V kapilárách glomerulu je udržován vysoký hydrostatický tlak krve a to díky odporu, který tvoří eferentní arteriola (rozdíl oproti ultrafiltraci v tkáňové mikrocirkulaci).

Ke stanovení glomerulární filtrace se nejčastěji používá endogenní kreatinin, který je produkován metabolismem svalu. Pokud je však koncentrace kreatininu v plazmě zvýšená, stavá se vyšetření méně přesné, jelikož dochází k posílení tubulární sekrece a glomerulární filtrace je pak nadhodnocena (7 až 10 %).

Provedení vyšetření:

Pacient sbírá moč po dobu 24 hodin. Během této doby by měl dodržovat dietu bez excesu proteinů. Na konci sběru moči odebereme vzorek krve nalačno, abychom mohli stanovit koncentraci kreatininu v plazmě. Možné chyby v měřění jsou buď na straně pacienta, jež nezachytil všechnu moč, nebo na straně sestry, která přesně nezměřila objem moči. Koncentrace kreatininu v plazmě a vylučování kreatininu močí závisí na velikosti svalové hmoty a tím na tělesném povrchu. Pokud je změřená kreatinurie o 50 % nižší než předpokládané hodnoty, lze sběr moči označit za chybný.

Glomerular filtration rate by age and sex:

Hodnoty denního vylučování kreatininu v závislosti na věku a pohlaví (μmol/kg/24 h)

Glomerulární filtraci můžeme stanovovat také díky radionuklidům EDTA a DTPA. Tyto látky aplikujeme intravenozně a posléze měříme pokles jejich plazmatické aktivity v čase. Výhodou je, že není potřeba dlouhodobě sbírat moč, a tak se snižuje riziko možných chyb při vyšetření.

Související články

 * Vyšetření funkce ledvin
 * Glomerulární filtrace