Glomeruläre Nierenfiltration

Die erste Stufe des Filtrationsprozesses in der Niere findet in der Struktur statt, die als Glomerulus bekannt ist, in dem Teil des Nephrons, der sich in der Rinde befindet.

Das Blut gelangt von der afferenten Arteriole in die kleinen glomerulären Kapillaren innerhalb der Bowman-Kapsel. Da die Kapillaren zwischen zwei verengten Arteriolen eingeschlossen sind, „schiebt“ der starke hydrostatische Druck Wasser, Ionen und sonstige kleine Moleküle durch eine filternde Membran in den Nephronkanal und weiter in den proximalen Tubulus. Dies ist ein passiver Prozess, wobei die Membran wie ein spezielles Netz wirkt, um die Filtration der Stoffwechselprodukte im Blutstrom zu erleichtern.

Die Menge an Filtrat, die in einer Minute für beide Nieren durch die glomeruläre Membran fließt, wird als Glomeruläre Filtrationsrate bezeichnet. Von der glomerulären Filtrationsrate hängt direkt das Volumen des ausgeschiedenen Urins ab; eine höhere Filtrationsrate führt dazu, dass ein hohes Volumen an Wasser in die Tubuli und schließlich in den Harnsammelkanal transportiert wird.

Um die Effizienz der glomerulären Filtration zu demonstrieren, werden bei einem durchschnittlichen Individuum bis zu 180 Liter pro Tag von der Niere gefiltert, obwohl 99% des Wassers wieder resorbiert werden, was sich auf eine typische tägliche Urinmenge von 1-2 Litern beschränkt.

Die GFR hängt hauptsächlich von der Differenz zwischen dem Auswärtsdruck (dem Druck, der durch den Herzschlag und die sich verengende Arteriole ausgeübt wird) und dem Einwärtsdruck (dem hydrostatischen Druck, der vom Tubulus in der Bowman-Kapsel zurück ausgeübt wird) ab. Diese Differenz nennt man den Nettofiltrationsdruck.

Um die Filtrationsrate zu messen, können wir auch den Verlust von Kreatinin im Blutkreislauf verwenden. Kreatinin ist ein Nebenprodukt von Stoffwechselprozessen in den Muskeln und wird fast vollständig von den Nieren im Urin herausgefiltert. Indem wir die Konzentration von Kreatinin im Plasma und im Urin sowie das Urinvolumen messen, können wir die glomeruläre Filtrationsrate abschätzen:

Dies ist jedoch nur ein Näherungswert, da ein Teil des Kreatinins aktiv im Nephron ausgeschieden wird und nicht das Ergebnis der passiven glomerulären Filtration ist und somit zur endgültigen Konzentration des Kreatinins im Urin beiträgt.