限外濾過（腎臓）

腎臓生理学では、限外濾過は腎臓の糸球体嚢（ボーマン嚢）内の血液と濾液の間の障壁で起こります。非生物学的な限外濾過の例と同様に、圧力（この場合は血圧）と濃度勾配により、半透膜（足細胞によって提供される）を介した分離が起こります。ボーマン嚢には、糸球体と呼ばれる密な毛細血管網が含まれています。血液は輸入細動脈を通ってこれらの毛細血管に流れ込み、輸出細動脈を通って出ていきます。

高い静水圧により、水、ブドウ糖、アミノ酸、塩化ナトリウム、尿素などの尿細管液中の小分子がフィルターを通過し、糸球体嚢内の血液からボーマン嚢の基底膜を越えて尿細管に送られます。このプロセスは限外濾過と呼ばれ、結果として得られる液体は、大きなタンパク質や血球が実質的に除去されており、糸球体濾液または限外濾液と呼ばれます。^{[1]限外濾液は}再吸収と分泌によってさらに変化し、尿に変わります。

糸球体圧は約 75ミリメートル水銀柱(10 kPa ) です。この圧力は、嚢腔内に存在する溶質の浸透圧 (30 mmHg、4.0 kPa) と静水圧 (20 mmHg、2.7 kPa) によって抑制されます。この圧力差は有効圧 (25 mmHg、3.3 kPa) と呼ばれます。

血液透析センターでは、血圧が透析液圧（差 = 膜間圧（TMP））よりも高い場合、血液透析装置の血液フィルターで限外濾過が行われます。これにより、血液細胞をそのままにしたまま、血液から水分が除去されます。

選択性

糸球体の層の構造によって、透過性（選択性）が決まります。たとえば、ナトリウムやカリウムなどの小さなイオンは自由に通過しますが、ヘモグロビン四量体、ハプトグロビン結合ヘモグロビン、アルブミンなどの大きな血漿タンパク質は、実質的に透過性がありません。また、負に帯電した分子は、正に帯電した分子よりも通過する頻度がはるかに低くなります。

低速連続限外濾過

緩徐持続限外濾過法（SCUF）は、腎臓の限外濾過機能をほぼ模倣した人工的な方法です。SCUFは持続的腎代替療法（CRRT）であり、一般的には急性腎不全の体液過剰患者から体液を除去するために使用されます。SCUF中、血液は体外循環回路を通過して血液濾過器を通過し、体内に戻されます。処方に基づいて、血液濾過器で血漿水分の所定の割合が除去されます。通常、1時間あたり2リットルを超える水分が除去されません。血液透析、血液濾過、血液透析濾過とは異なり、SCUFでは透析液や補充液は使用されません。^[2]

参照

参考文献

^ Koushanpour, Esmail (1986).腎生理学. ニューヨーク: Springer-Verlag. pp. 53–72. ISBN 978-0-387-96304-4。
^ Ronco C、Bellomo R、Ricci Z (2001)。「間欠的限外濾過と低速持続限外濾過で治療した水分過剰患者における水分除去に対する血行動態反応：血液量モニタリングの役割」。Cardiology . 96 ( 3–4): 196–201. doi :10.1159/000047404. PMID 11805387。

[1] Koushanpour, Esmail (1986).腎生理学. ニューヨーク: Springer-Verlag. pp. 53–72. ISBN 978-0-387-96304-4。

[2] Ronco C、Bellomo R、Ricci Z (2001)。「間欠的限外濾過と低速持続限外濾過で治療した水分過剰患者における水分除去に対する血行動態反応：血液量モニタリングの役割」。Cardiology . 96 ( 3–4): 196–201. doi :10.1159/000047404. PMID 11805387。