В физиологии почек ультрафильтрация происходит на барьере между кровью и фильтратом в капсуле клубочка ( капсуле Боумена ) в почках . Как и в небиологических примерах ультрафильтрации , давление (в данном случае артериальное давление ) и градиенты концентрации приводят к разделению через полупроницаемую мембрану (обеспечиваемую подоцитами ). Капсула Боумена содержит густую капиллярную сеть, называемую клубочком . Кровь притекает в эти капилляры через приносящие артериолы и покидает их через выносящие артериолы .
Высокое гидростатическое давление выталкивает небольшие молекулы канальцевой жидкости , такие как вода , глюкоза , аминокислоты , хлорид натрия и мочевина, через фильтр из крови в капсуле клубочка через базальную мембрану капсулы Боумена в почечные канальцы . Этот процесс называется ультрафильтрацией; образующаяся жидкость, практически не содержащая крупных белков и клеток крови, называется клубочковым фильтратом или ультрафильтратом. [1] Дальнейшая модификация ультрафильтрата путем реабсорбции и секреции превращает его в мочу .
Клубочковое давление составляет около 75 миллиметров ртутного столба (10 кПа ). Ему противостоят осмотическое давление (30 мм рт. ст., 4,0 кПа) и гидростатическое давление (20 мм рт. ст., 2,7 кПа) растворенных веществ, присутствующих в капсульном пространстве. Эта разница давлений называется эффективным давлением (25 мм рт. ст., 3,3 кПа).
В центрах гемодиализа ультрафильтрация происходит в гемофильтре на аппаратах для гемодиализа, когда кровяное давление превышает давление диализата (разница = трансмембранное давление (ТМР)). Это удаляет жидкость из крови, сохраняя при этом клетки крови неповрежденными.
Структуры слоев клубочка определяют их проницаемость -селективность ( пермселективность ). Например, небольшие ионы, такие как натрий и калий, проходят свободно, в то время как более крупные белки плазмы, такие как тетрамеры гемоглобина , гаптоглобин-связанный гемоглобин и альбумин практически не имеют проницаемости. Кроме того, отрицательно заряженные молекулы будут проходить гораздо реже, чем положительно заряженные.
Медленная непрерывная ультрафильтрация (SCUF) — искусственный метод, приблизительно имитирующий ультрафильтрационную функцию почек. SCUF — это непрерывная заместительная почечная терапия (ПЗПТ), обычно используемая для удаления жидкости у пациентов с перегрузкой жидкостью и острой почечной недостаточностью . Во время СКУФ кровь непрерывно выводится из организма, проходит по экстракорпоральному контуру через гемофильтр и направляется обратно в организм. Заранее определенный процент воды плазмы удаляется в гемофильтре по рецепту. Обычно удаляется не более 2 литров жидкости в час. В отличие от гемодиализа , гемофильтрации и гемодиафильтрации , в SCUF не используется диализат или замещающие жидкости. [2]