התרגול עוסק בחישוב פינוי חומרים, במנגנונים המשמרים את אספקת הדם והסינון בכליה, בכוחות הקובעים את ה־GFR, במבנה מחסום הסינון ובמשמעותו של שיווי משקל בהפרשת נתרן.
פינוי חומרים והערכת GFR
היחס בין ריכוז חומר בשתן ($\mathrm{U_X}$) לריכוזו בפלזמה ($\mathrm{P_X}$), בצירוף קצב יצירת השתן ($\mathrm{\dot V}$), מאפשר לחשב כמה פלזמה “נוקתה” (cleared) מן החומר ליחידת זמן:
\[\mathrm{C_X=\frac{U_X\cdot\dot V}{P_X}}\]המשמעות הפיזיולוגית של הפינוי תלויה גם במה שעובר על החומר לאחר הסינון בגלומרולי.
שאלה 1: חישוב Clearance מתוך ריכוזים וקצב זרימת שתן
בחומר A נמדדו ריכוז בשתן של $2\,\mathrm{g/mL}$, ריכוז בפלזמה של $10\,\mathrm{mg/mL}$ וקצב זרימת שתן של $1\,\mathrm{mL/min}$. מהו ה־Clearance של החומר?
- $20\,\mathrm{mL/min}$
- $100\,\mathrm{mL/min}$
- $2000\,\mathrm{mL/min}$
- $200\,\mathrm{mL/min}$
פתרון
התשובה הנכונה היא (4).
נשתמש במשוואת הפינוי, לאחר המרה של $2\,\mathrm{g/mL}$ ל־$2000\,\mathrm{mg/mL}$:
\[\mathrm{C_A=\frac{U_A\cdot\dot V}{P_A}} =\frac{2000\,\mathrm{mg/mL}\cdot1\,\mathrm{mL/min}}{10\,\mathrm{mg/mL}} =200\,\mathrm{mL/min}\]השלב המכריע הוא אחידות היחידות בין ריכוז החומר בשתן לריכוזו בפלזמה. ה־$200$ הוא נפח פלזמה שקול שפונה מן החומר בדקה, ולא קצב ייצור השתן.
שאלה 2: פירוש פיזיולוגי של ערך Clearance
לחומר A חושב $\mathrm{C_A}=200\,\mathrm{mL/min}$, ואילו קצב יצירת השתן הוא $1\,\mathrm{mL/min}$. איזו פרשנות נכונה לשני הנתונים?
- בדקה מופרשים 200 מ״ל שתן, ואילו 1 מ״ל פלזמה עובר סינון.
- בדקה עוברים 200 מ״ל פלזמה לשתן, אך 199 מ״ל מוחזרים מיד למחזור הדם.
- בדקה מפונה מהחומר כמות השקולה לניקוי 200 מ״ל פלזמה, אף שמיוצר רק 1 מ״ל שתן.
- בדקה מסוננים בדיוק 200 מ״ל פלזמה בגלומרולי, בלי תלות בהתנהגות החומר בטובולי.
פתרון
התשובה הנכונה היא (3).
Clearance אינו נפח השתן ואינו מוכיח כשלעצמו מהו ה־GFR. הוא נפח הפלזמה השקול שכמות החומר שהורחקה בדקה הייתה מצויה בו. לכן פינוי של $200\,\mathrm{mL/min}$ יכול להתקיים לצד זרימת שתן של $1\,\mathrm{mL/min}$.
שאלה 3: חישוב פינוי קריאטנין ביממה
מטופל הפריש $3600\,\mathrm{mL}$ שתן ב־24 שעות. ריכוז הקריאטנין בפלזמה הוא $4\,\mathrm{mg/dL}$ ובשתן $32\,\mathrm{mg/dL}$. מהו פינוי הקריאטנין?
- $10\,\mathrm{mL/min}$
- $40\,\mathrm{mL/min}$
- $20\,\mathrm{mL/min}$
- $80\,\mathrm{mL/min}$
פתרון
התשובה הנכונה היא (3).
תחילה יש להמיר את נפח השתן שנאסף ליחידות של דקה:
\[\dot V=\frac{3600}{24\cdot60}=2.5\,\mathrm{mL/min}\]לאחר מכן:
\[C_{\mathrm{creatinine}}=\frac{32\cdot2.5}{4}=20\,\mathrm{mL/min}\]אין צורך להמיר $\mathrm{mg/dL}$ ל־$\mathrm{mg/mL}$ משום שיחידות הריכוז זהות במונה ובמכנה ומתבטלות. הנתון $3600\,\mathrm{mL/day}$ הוא נפח שתן ולא GFR.
שאלה 4: אינולין וקריאטנין כאומדנים ל־GFR
באותו נבדק נמדדים פינוי אינולין ופינוי קריאטנין. איזה הסבר הוא הנכון ביותר?
- פינוי אינולין גבוה יותר, משום שהוא גם עובר הפרשה בטובולי לאחר הסינון.
- פינוי אינולין וקריאטנין זהים, משום ששניהם עוברים רק סינון בגלומרולי.
- פינוי קריאטנין גבוה יותר, משום שהוא עובר גם הפרשה בטובולי לאחר הסינון.
- פינוי קריאטנין נמוך יותר, משום שהוא נספג מחדש בטובולי לאחר הסינון.
פתרון
התשובה הנכונה היא (3).
אינולין מוצג כמרקר אידאלי ל־GFR: הוא עובר פילטרציה בגלומרולי אך אינו עובר ספיגה מחדש או הפרשה בטובולי. קריאטנין הוא מרקר שימושי, אולם קיימת גם הפרשה טובולרית שלו, ולכן הפינוי שלו נוטה להיות גבוה מפינוי אינולין. כאן אין צורך להניח כמות מסוימת של הפרשה.
שאלה 5: תנאי הסף למרקר אידאלי של סינון
רוצים לבחור חומר שפינויו ייצג את ה־GFR בלי לתקן לתהליכי מעבר בטובולי. איזו תבנית של מעבר החומר נדרשת?
- החומר עובר פילטרציה בגלומרולי, ואינו עובר בהמשך ספיגה מחדש או הפרשה.
- החומר אינו עובר פילטרציה בגלומרולי, אך מופרש בשלמותו לתוך הטובולי.
- החומר עובר פילטרציה בגלומרולי, ובהמשך עובר גם ספיגה מחדש וגם הפרשה.
- החומר עובר פילטרציה בגלומרולי, ובהמשך נספג בחזרה בחלקו ללא הפרשה.
פתרון
התשובה הנכונה היא (1).
הפינוי מייצג את ה־GFR רק כאשר הכמות המופרשת בשתן נקבעת על ידי הכמות שעברה סינון, בלי תוספת של הפרשה טובולרית ובלי הפחתה בשל ספיגה חוזרת. זו בדיוק הסיבה שאפשר להשתמש באינולין כדוגמה למרקר האידאלי.
Autoregulation ואספקת הדם לכליה
שני מנגנוני הבקרה המתוארים במצגת הם Myogenic reflex ו־Tubuloglomerular feedback. שניהם תורמים לשמירה על RBF ו־GFR, אך הם שונים בגירוי הראשוני שהם מזהים.
 |  |
שאלה 6: התייבשות: שרשרת האירועים שהמקולה דנסה מזהה
בהתייבשות יורדים נפח ה־ECF, אספקת הדם לכליה וה־GFR. איזו שרשרת אירועים מתוארת כהפעלת Tubuloglomerular feedback?
- ירידה ב־GFR ← ירידה בהגעת NaCl למקולה דנסה ← הרחבת העורקיק ה־afferent.
- ירידה ב־GFR ← עלייה בהגעת NaCl למקולה דנסה ← כיווץ העורקיק ה־afferent.
- ירידה ב־GFR ← ירידה בהגעת NaCl למקולה דנסה ← כיווץ העורקיק ה־afferent.
- ירידה ב־GFR ← עלייה בהגעת NaCl למקולה דנסה ← הרחבת העורקיק ה־afferent.
פתרון
התשובה הנכונה היא (1).
ירידה בסינון מלווה בירידה באספקת NaCl לאזור ה־macula densa. המשוב מפחית את התנגדות העורקיק ה־afferent (הרחבה), ובכך מסייע להעלות את הלחץ ההידרוסטטי בגלומרולי ולהחזיר את ה־GFR לכיוון ערכו הקודם. מדובר במנגנון ממתן, לא בביטול מלא של הירידה בלחץ הדם.
שאלה 7: שתי התגובות לירידת NaCl במקולה דנסה
כאשר ה־macula densa מזהה ירידה בהגעת NaCl, אילו שני תהליכים יכולים לפעול יחד לשימור הלחץ בגלומרולי?
- כיווץ ה־afferent והגברת שחרור רנין מהתאים הג׳וקסטה־גלומרולריים.
- הרחבת ה־afferent והגברת שחרור רנין מהתאים הג׳וקסטה־גלומרולריים.
- הרחבת ה־afferent והפחתת שחרור רנין מהתאים הג׳וקסטה־גלומרולריים.
- כיווץ ה־afferent והפחתת שחרור רנין מהתאים הג׳וקסטה־גלומרולריים.
פתרון
התשובה הנכונה היא (2).
יש שתי זרועות של תגובה לירידה ב־NaCl: (1) הקטנת התנגודת ב־afferent, ו־(2) הגברת שחרור רנין מהתאים הג׳וקסטה־גלומרולריים. שילוב הזרועות תומך בשימור הלחץ בגלומרולי וה־GFR.
שאלה 8: רנין והשפעת Angiotensin II על ה־efferent
לאחר הפעלת שחרור רנין בשל ירידה בהגעת NaCl למקולה דנסה, איזה רצף מתאר נכונה את התהליך הפיזיולוגי?
- יצירת Angiotensin II ← הרחבת ה־efferent ← ירידת הלחץ ההידרוסטטי בגלומרולי.
- יצירת Angiotensin II ← כיווץ ה־afferent ← ירידת הלחץ ההידרוסטטי בגלומרולי.
- יצירת Angiotensin II ← הרחבת ה־afferent ← ירידת הלחץ ההידרוסטטי בגלומרולי.
- יצירת Angiotensin II ← כיווץ ה־efferent ← עליית הלחץ ההידרוסטטי בגלומרולי.
פתרון
התשובה הנכונה היא (4).
רנין תורם ליצירת Angiotensin I ובהמשך Angiotensin II. האחרון מכווץ את העורקיק ה־efferent, פעולה שמעלה את הלחץ ההידרוסטטי בנימי הגלומרולי ומסייעת להחזיר את ה־GFR לכיוון הנורמה.
שאלה 9: מקולה דנסה לעומת התאים הג׳וקסטה־גלומרולריים
באיור ה־Juxtaglomerular apparatus מוצגים ה־macula densa והתאים הג׳וקסטה־גלומרולריים בקרבה אנטומית. איזה תיאור מבחין נכון בין תפקידיהם?
- המקולה דנסה חשה לחץ דם בעורקיק, ותאי העורקיק הג׳וקסטה־גלומרולריים חשים NaCl ב־DCT.
- המקולה דנסה חשה לחץ הידרוסטטי בגלומרולי, והתאים הג׳וקסטה־גלומרולריים חשים NaCl בשתן.
- התאים הג׳וקסטה־גלומרולריים חשים NaCl ב־DCT, והמקולה דנסה אחראית לשחרור רנין.
- המקולה דנסה חשה NaCl ב־DCT, והתאים הג׳וקסטה־גלומרולריים מעורבים בשחרור רנין.
פתרון
התשובה הנכונה היא (4).
ה־macula densa היא קבוצת תאי חישה ב־DCT המזהה שינויים בהגעת NaCl. בסמיכות לה נמצאים התאים הג׳וקסטה־גלומרולריים, המשתתפים בזרוע שחרור הרנין של המשוב. יש להבחין בין החיישן הטובולרי לבין תאי העורקיק המשתתפים בתגובה.
שאלה 10: Myogenic reflex בעלייה בלחץ הדם
הלחץ בעורק הכלייתי עולה ונוצרת מתיחה של דופן העורקיק ה־afferent. מהו התיאור הנכון ביותר של התגובה המיוגנית לכך?
- מתיחה מגבירה כניסת סידן לתאי השריר, ולכן ה־afferent מתכווץ והתנגודת עולה.
- מתיחה מגבירה כניסת סידן לתאי השריר, ולכן ה־afferent מתרחב והתנגודת פוחתת.
- מתיחה מפחיתה כניסת סידן לתאי השריר, ולכן ה־afferent מתרחב והתנגודת פוחתת.
- מתיחה מפחיתה כניסת סידן לתאי השריר, ולכן ה־afferent מתכווץ והתנגודת עולה.
פתרון
התשובה הנכונה היא (1).
המנגנון המיוגני מבוסס על תגובת השריר החלק למתיחה: עליית לחץ מותחת את דופן העורקיק, מעודדת פתיחת תעלות סידן וכניסת סידן, ובהמשך כיווץ של ה־afferent. כיווץ זה ממתן את העלייה בזרימה ובסינון.
שאלה 11: Tubuloglomerular feedback בעלייה בלחץ הדם
במצב של עלייה בלחץ הדם הכלייתי, איזה רצף מתאים למשוב טובולו־גלומרולרי הפועל בכיוון ההפוך לתגובת ההתייבשות?
- עלייה ב־GFR ← עלייה ב־NaCl במקולה דנסה ← הפרשת אדנוזין ← כיווץ ה־afferent.
- עלייה ב־GFR ← ירידה ב־NaCl במקולה דנסה ← הפרשת אדנוזין ← כיווץ ה־afferent.
- עלייה ב־GFR ← עלייה ב־NaCl במקולה דנסה ← הפרשת אדנוזין ← הרחבת ה־afferent.
- עלייה ב־GFR ← ירידה ב־NaCl במקולה דנסה ← הפרשת אדנוזין ← הרחבת ה־afferent.
פתרון
התשובה הנכונה היא (1).
עלייה בלחץ מעלה תחילה את הסינון ואת הגעת ה־NaCl לחיישן ב־macula densa. בהמשך משתחררים חומרים ואזואקטיביים, ובהם אדנוזין, התורמים לכיווץ ה־afferent. כך הזרימה וה־GFR נוטים לחזור לערכים קרובים לבסיס.
שאלה 12: הבחנה בין שני מנגנוני Autoregulation
שתי תגובות מובילות לכיווץ של ה־afferent בעקבות עלייה בלחץ. איזו חלוקה של הגירוי הראשוני נכונה?
- Myogenic: עלייה ב־NaCl ב־DCT; משוב טובולו־גלומרולרי: מתיחה ישירה של דופן העורקיק.
- Myogenic: מתיחה ישירה של דופן העורקיק; משוב טובולו־גלומרולרי: עלייה בהגעת NaCl לחיישן.
- Myogenic: עלייה ברנין; משוב טובולו־גלומרולרי: ירידה באלבומין בפלזמה.
- Myogenic: עלייה בלחץ באומן; משוב טובולו־גלומרולרי: עלייה ב־Kf של המחסום.
פתרון
התשובה הנכונה היא (2).
שתי המערכות עשויות להוביל לאותה תגובה בכלי הדם, אבל מסלול החישה שונה: במנגנון המיוגני הגירוי הוא מתיחה של השריר החלק בדופן העורקיק; במשוב טובולו־גלומרולרי החיישן הוא ה־macula densa, המגיבה להגעת NaCl.
שאלה 13: קריאת גרף Renal autoregulation
בגרף למעלה מופיע אזור שבו עקומות ה־RBF וה־GFR שטוחות יחסית אף שהלחץ העורקי הממוצע (MAP) משתנה. מהי המסקנה המתאימה?
- בטווח זה RBF נשמר קבוע ואילו GFR יורד ביחס ישר לעליית הלחץ העורקי.
- בטווח זה RBF ו־GFR גדלים ביחס ישר ללחץ, אך גרף הזרימה מוצג בסקלה דחוסה.
- בטווח זה RBF ו־GFR נשמרים יחסית קבועים בזכות התאמת התנגודת בכלי הדם.
- בטווח זה GFR נשמר קבוע ואילו RBF עולה ביחס ישר לעליית הלחץ העורקי.
פתרון
התשובה הנכונה היא (3).
המשמעות של הפלטו היא שהכליה מצליחה למתן את השינוי ב־RBF וב־GFR למרות תנודות בלחץ העורקי בטווח האוטורגולציה. אין להסיק מהגרף שהערכים תמיד קבועים בכל לחץ, או שבמאמץ לא ייתכנו השפעות נוספות שלא נדונו במצגת.
שאלה 14: בחירה בין תגובה לירידת NaCl ולעלייתו
באיזה צמד מצבים הכיוון של שינוי התנגודת ב־afferent תואם למשוב המתואר?
- NaCl נמוך במקולה דנסה ← ירידת תנגודת; NaCl גבוה ← עליית תנגודת.
- NaCl נמוך במקולה דנסה ← עליית תנגודת; NaCl גבוה ← ירידת תנגודת.
- NaCl נמוך במקולה דנסה ← עליית תנגודת; NaCl גבוה ← עליית תנגודת.
- NaCl נמוך במקולה דנסה ← ירידת תנגודת; NaCl גבוה ← ירידת תנגודת.
פתרון
התשובה הנכונה היא (1).
ירידת NaCl מפעילה תגובה שמרחיבה את ה־afferent ומסייעת לעליית GFR. עליית NaCl מפעילה כיווץ של ה־afferent וממתנת את העלייה בסינון. השאלה דורשת לזכור לא רק את תפקיד המקולה דנסה, אלא גם את הכיוון ההפוך של שני המצבים.
כוחות Starling ומקדם הסינון
קצב הסינון בגלומרולרי תלוי במקדם הסינון ובלחץ הסינון נטו:
\[\mathrm{GFR}=K_f\left[\mathrm{(P_{GC}-P_{BS})-(\pi_{GC}-\pi_{BS})}\right]\]
שאלה 15: חישוב GFR ממשוואת Starling
בכליה בריאה נתונים $K_f=12.5\,\mathrm{mL/(min\cdot mmHg)}$, $\mathrm{P_{GC}=45}$, $\mathrm{P_{BS}=10}$, $\mathrm{\pi_{GC}=25}$, $\mathrm{\pi_{BS}=0}$ (הלחצים ב־$\mathrm{mmHg}$). מהו ה־GFR?
- $125\,\mathrm{mL/min}$
- $100\,\mathrm{mL/min}$
- $62.5\,\mathrm{mL/min}$
- $250\,\mathrm{mL/min}$
פתרון
התשובה הנכונה היא (1).
בכליה בריאה, הלחץ האונקוטי בחלל באומן הוא בקירוב $\mathrm{\pi_{BS}=0}$.
\[\mathrm{GFR}=K_f\left[\mathrm{(P_{GC}-P_{BS})-(\pi_{GC}-\pi_{BS})}\right]\] \[\mathrm{NFP}=(45-10)-(25-0)=10\,\mathrm{mmHg}\] \[\mathrm{GFR}=12.5\cdot10=125\,\mathrm{mL/min}\]המלכודת היא הסימן של כל לחץ: $\mathrm{P_{GC}}$ מעודד פילטרציה, בעוד $\mathrm{P_{BS}}$ ו־$\mathrm{\pi_{GC}}$ מתנגדים לה.
שאלה 16: כוחות שמקדמים או מעכבים סינון
כאשר יתר המשתנים נשארים קבועים, איזה צמד שינויים צפוי להפחית את לחץ הסינון נטו?
- עלייה ב־$\mathrm{P_{GC}}$ ועלייה ב־$\mathrm{\pi_{GC}}$, משום ששני הלחצים מתנגדים לסינון.
- ירידה ב־$\mathrm{\pi_{GC}}$ ועלייה ב־$\mathrm{P_{GC}}$, משום ששני השינויים מתנגדים לסינון.
- ירידה ב־$\mathrm{P_{BS}}$ ועלייה ב־$\mathrm{P_{GC}}$, משום ששני השינויים מתנגדים לסינון.
- עלייה ב־$\mathrm{P_{BS}}$ ועלייה ב־$\mathrm{\pi_{GC}}$, משום ששני הלחצים מתנגדים לסינון.
פתרון
התשובה הנכונה היא (4).
$\mathrm{P_{BS}}$ הוא הלחץ ההידרוסטטי בחלל באומן, ו־$\mathrm{\pi_{GC}}$ הוא הלחץ האונקוטי בנימי הגלומרולי; שניהם מפחיתים את לחץ הסינון נטו. לעומתם, עלייה ב־$\mathrm{P_{GC}}$ או ירידה בכוח המתנגד לסינון ייטו להגדיל אותו.
שאלה 17: עלייה בלחץ בחלל באומן
נניח שבאותו תרגיל $\mathrm{P_{BS}}$ עולה מ־$10$ ל־$15\,\mathrm{mmHg}$, ואילו $K_f$, $\mathrm{P_{GC}}$, $\mathrm{\pi_{GC}}$ ו־$\mathrm{\pi_{BS}}$ לא משתנים. מהו ה־GFR החדש?
- $187.5\,\mathrm{mL/min}$
- $100\,\mathrm{mL/min}$
- $125\,\mathrm{mL/min}$
- $62.5\,\mathrm{mL/min}$
פתרון
התשובה הנכונה היא (4).
הגידול בלחץ בחלל באומן מפחית את לחץ הסינון נטו:
\[\mathrm{NFP}=(45-15)-(25-0)=5\,\mathrm{mmHg}\] \[\mathrm{GFR}=12.5\cdot5=62.5\,\mathrm{mL/min}\]לחץ באומן מתנגד לפילטרציה ושחסימה בזרימת השתן (למשל התכווצות שופכנים, כדוגמה בשקף) יכולה להגדילו. הערך $15$ הוא שינוי חישובי על סמך נתוני השאלה.
שאלה 18: חלבוני פלזמה והלחץ האונקוטי בגלומרולי
היפרפרוטאינמיה מעלה את הלחץ האונקוטי בנימי הגלומרולי. מהו כיוון ההשפעה הישירה על הסינון, כאשר היתר קבוע?
- $\mathrm{\pi_{GC}}$ קטן, מפל הסינון נטו קטן, ולכן ה־GFR נוטה לרדת.
- $\mathrm{\pi_{GC}}$ גדל, מפל הסינון נטו גדל, ולכן ה־GFR נוטה לעלות.
- $\mathrm{\pi_{GC}}$ גדל, מפל הסינון נטו קטן, ולכן ה־GFR נוטה לרדת.
- $\mathrm{\pi_{GC}}$ קטן, מפל הסינון נטו גדל, ולכן ה־GFR נוטה לעלות.
פתרון
התשובה הנכונה היא (3).
הלחץ האונקוטי בנימי הגלומרולי מייצג את הכוח שמפעילים חלבוני הפלזמה לשמירת מים בנימים. לכן, ככל ש־$\pi_{GC}$ גדל, הכוח המתנגד לפילטרציה גדל, ובהינתן שהיתר קבוע לחץ הסינון נטו וה־GFR קטנים.
שאלה 19: איזה שינוי מעלה את הלחץ בגלומרולי?
איזה זוג שינויים בכלי הדם עשוי להעלות את הלחץ ההידרוסטטי בגלומרולי ($\mathrm{P_{GC}}$)?
- כיווץ ה־afferent והרחבת ה־efferent, כאשר כל שינוי מוריד לחץ בגלומרולי.
- הרחבת ה־afferent והרחבת ה־efferent, כאשר שניהם מעלים בהכרח את הלחץ.
- הרחבת ה־afferent וכיווץ ה־efferent, כאשר כל שינוי תומך בעליית הלחץ.
- כיווץ ה־afferent וכיווץ ה־efferent, כאשר שניהם מעלים בהכרח את הלחץ.
פתרון
התשובה הנכונה היא (3).
הרחבת העורקיק ה־afferent מקטינה את ההתנגדות לפני הגלומרולי; כיווץ ה־efferent מגביר את ההתנגדות אחרי הגלומרולי. שני השינויים מצוינים במצגת כגורמים המעלים את $\mathrm{P_{GC}}$, כוח שתומך בסינון.
שאלה 20: מה בדיוק מודד Kf?
נתון $K_f=L_p\cdot A$. איזו פרשנות פיזיולוגית היא המדויקת ביותר?
- $L_p$ הוא לחץ הסינון נטו, ו־$A$ הוא שטח הפנים הזמין לסינון.
- $L_p$ הוא חדירות המחסום למים, ו־$A$ הוא שטח הפנים הזמין לסינון.
- $L_p$ הוא שטח הפנים הזמין לסינון, ו־$A$ הוא חדירות המחסום למים.
- $L_p$ הוא לחץ הדם בעורקיק, ו־$A$ הוא שטח הפנים הזמין לסינון.
פתרון
התשובה הנכונה היא (2).
$K_f$ הוא מקדם האולטרה־פילטרציה, המשלב את המוליכות ההידראולית/חדירות המים של מחסום הגלומרולי ($L_p$) ואת שטח הפנים האפקטיבי לסינון ($A$). אין לבלבל אותו עם מפל הלחצים: שני הגורמים מופיעים בנפרד במשוואת GFR.
שאלה 21: מדוע יכולת הסינון של נימי הגלומרולי גדולה?
במאמר הושווה $K_f$ של נימי הגלומרולי לזה של נימים סיסטמיים. מה מסביר את $K_f$ הגבוה במיוחד בגלומרולי?
- שילוב של שטח סינון כולל גדול אך חדירות נמוכה יחסית של המחסום למים.
- שילוב של שטח סינון כולל גדול וחדירות גבוהה יחסית של המחסום למים.
- שילוב של שטח סינון כולל קטן אך חדירות גבוהה יחסית של המחסום למים.
- שילוב של שטח סינון כולל קטן וחדירות נמוכה יחסית של המחסום למים.
פתרון
התשובה הנכונה היא (2).
בהערות המרצה מתואר $K_f$ בגלומרולי כגבוה פי יותר מ־100 מזה שבנימים סיסטמיים מסוימים, בגלל שטח פנים גדול וחדירות גבוהה למים. אלו תכונות המחסום; הן אינן זהות ללחצים שפועלים משני צדדיו.
Filtration Fraction וזרימת הפלזמה
ה־Filtration Fraction מבטא איזה חלק מזרימת הפלזמה לכליה עובר פילטרציה:
\[\mathrm{FF}=\frac{\mathrm{GFR}}{\mathrm{RPF}}\]בתרגילי המצגת משתמשים בפינוי אינולין כמדד ל־GFR ובפינוי PAH כמדד ל־Effective RPF.
שאלה 22: Filtration Fraction בחישוב PAH ואינולין
נתונים: $\mathrm{U_{PAH}=100\,\mathrm{mg/mL}}$, $\mathrm{P_{PAH}=0.2\,\mathrm{mg/mL}}$, $\mathrm{\dot V=1\,\mathrm{mL/min}}$ ופינוי אינולין $\mathrm{100\,\mathrm{mL/min}}$. מהו ה־Filtration Fraction?
- $0.20$ - כלומר 20% מזרימת הפלזמה.
- $0.10$ - כלומר 10% מזרימת הפלזמה.
- $0.50$ - כלומר 50% מזרימת הפלזמה.
- $2.00$ - כלומר 200% מזרימת הפלזמה.
פתרון
התשובה הנכונה היא (1).
מחשבים תחילה את פינוי PAH, המשמש להערכת Effective RPF:
\[\mathrm{C_{PAH}=\frac{100\cdot1}{0.2}=500}\,\mathrm{mL/min}\]פינוי אינולין הוא אומדן ה־GFR:
\[\mathrm{FF}=\frac{\mathrm{GFR}}{\mathrm{RPF}}=\frac{100}{500}=0.20=20\%\]הכמות הזו היא החלק מן הפלזמה הזורמת לכליה שעובר סינון בגלומרולי, ולא אחוז החומר PAH המופרש בשתן.
שאלה 23: מה מודד כל מרקר בניסוי?
בתרגיל PAH ואינולין משתמשים באותה נוסחת Clearance אך מסיקים גדלים פיזיולוגיים שונים. איזו התאמה נכונה?
- פינוי אינולין ← GFR; פינוי PAH ← Effective RPF; FF הוא היחס בין השניים.
- פינוי אינולין ← Effective RPF; פינוי PAH ← GFR; FF הוא היחס בין השניים.
- פינוי אינולין ← תפוקת שתן; פינוי PAH ← GFR; FF הוא היחס בין השניים.
- פינוי אינולין ← GFR; פינוי PAH ← נפח ECF; FF הוא היחס בין השניים.
פתרון
התשובה הנכונה היא (1).
הנוסחה המתמטית לפינוי זהה, אך זהות החומר והתנהגותו הכלייתית קובעות את משמעות התוצאה. אינולין משמש כאומדן ל־GFR; PAH משמש לאומדן Effective Renal Plasma Flow. לכן $\mathrm{FF}=\mathrm{GFR}/\mathrm{RPF}$.
שאלה 24: פענוח ערך FF בגרף כוחות הסינון
נתון $\mathrm{GFR}=125\,\mathrm{mL/min}$ ו־$\mathrm{RPF}=650\,\mathrm{mL/min}$. איזה ערך ופירוש נכונים?
- $\mathrm{FF} \approx 0.52$: כ־52% מפלזמת הדם העוברת בכליה מסוננת.
- $\mathrm{FF} \approx 0.19$: כ־19% מפלזמת הדם העוברת בכליה מסוננת.
- $\mathrm{FF} \approx 1.92$: כ־192% מפלזמת הדם העוברת בכליה מסוננת.
- $\mathrm{FF} \approx 5.20$: כ־520% מפלזמת הדם העוברת בכליה מסוננת.
פתרון
התשובה הנכונה היא (2).
\[\mathrm{FF}=\frac{125}{650}\approx0.192\approx19\%\]היחס מוגדר GFR חלקי RPF, ולא להפך. במצגת מופיעים שני תרגילים עם נתונים שונים: כאן מדובר ב־$125/650$ ובתרגיל PAH מדובר ב־$100/500$. שניהם מלמדים אותו עיקרון ולא צריכים להיות מוצגים כמדידות של אותו נבדק.
מחסום הסינון הגלומרולרי
מחסום הסינון מונע מעבר בלתי מבוקר של תאי דם וחלבונים ומאפשר מעבר נוזלים ומומסים מתאימים. ההבחנה החשובה היא בין גודל המולקולה, המטען החשמלי שלה והשכבה שבה היא פוגשת מחסום.
שאלה 25: מדוע אלבומין כמעט אינו מופיע בפילטרט התקין?
אדון מנשה חושש מאובדן אלבומין בשתן. איזו תשובה מסבירה בצורה המלאה ביותר את ההרגעה שקיבל לגבי כליה בריאה?
- אלבומין קטן וניטרלי, ולכן עובר סינון חופשי אך כל הכמות שלו מופרשת מחדש לדם.
- אלבומין גדול וטעון שלילית, ולכן מחסום הסינון מגביל מאוד את מעברו לפילטרט.
- אלבומין גדול וטעון חיובית, ולכן הוא עובר סינון חופשי ונאגר בחלל באומן.
- אלבומין קטן וטעון שלילית, ולכן הנימים מונעים את מעבר המים סביבו לחלוטין.
פתרון
התשובה הנכונה היא (2).
אלבומין הוא חלבון בעל משקל מולקולרי של כ־$67{,}000\,\mathrm{Da}$ ורדיוס של כ־$3.5\,\mathrm{nm}$, וכן שהוא בעל מטען שלילי. מחסום הסינון פועל לפי גודל ומטען, ולכן מעברו של אלבומין לכליה בריאה מוגבל מאוד.
שאלה 26: שלוש שכבות מחסום הסינון לפי כיוון המעבר
מולקולה נעה מן הדם בנימי הגלומרולי אל חלל באומן. מהו סדר שכבות המחסום שהיא פוגשת?
- ממברנת בסיס ← אנדותל מחורר ← שסעי סינון בין פודוציטים.
- שסעי סינון בין פודוציטים ← ממברנת בסיס ← אנדותל מחורר.
- אנדותל מחורר ← ממברנת בסיס ← שסעי סינון בין פודוציטים.
- אנדותל מחורר ← שסעי סינון בין פודוציטים ← ממברנת בסיס.
פתרון
התשובה הנכונה היא (3).
המעבר הוא מבפנים החוצה: Fenestrated endothelium של נימי הגלומרולי, אחריו Basement membrane העשירה בפרוטאוגליקנים, ולבסוף Filtration slits בין רגליות הפודוציטים בדרך לחלל באומן.
שאלה 27: התאמה בין שכבת המחסום לתפקידיה
איזו התאמה בין חלקי מחסום הסינון לבין תכונותיהם היא הנכונה ביותר?
- אנדותל מחורר מגביל מעבר מים; ממברנת בסיס טעונה שלילית; שסעים בין תאי אנדותל.
- אנדותל מחורר חוסם לבדו מעבר חלבונים; ממברנת בסיס חסרת מטען; שסעים בין תאי אנדותל.
- אנדותל מחורר מאפשר מעבר תאי דם; ממברנת בסיס טעונה חיובית; שסעים בין רגליות פודוציטים.
- אנדותל מחורר מונע מעבר תאי דם; ממברנת בסיס טעונה שלילית; שסעים בין רגליות פודוציטים.
פתרון
התשובה הנכונה היא (4).
באיור למעלה מתוארים נקבים באנדותל המאפשרים מעבר מים ומומסים אך אינם מאפשרים מעבר תאי דם; ממברנת בסיס בעלת מטען שלילי; ושסעי סינון בין רגליות פודוציטים. ההפרדה בין תפקידי השכבות חשובה: לא כל חומר שנכנס דרך נקבי האנדותל מגיע בהכרח לחלל באומן.
שאלה 28: השפעת מטען חשמלי על מעבר דרך המחסום
שתי מולקולות בגודל דומה מנסות לעבור דרך מחסום הסינון. אחת טעונה שלילית והשנייה ניטרלית. מה צפוי לפי איור תפקיד המטען השלילי?
- המולקולה השלילית תעבור בקלות רבה יותר, משום שממברנת הבסיס טעונה שלילית.
- שתי המולקולות יעברו בהכרח באותה מידה, משום שרק הגודל משפיע על הסינון.
- המולקולה הניטרלית תעבור בקלות רבה יותר, משום שהמחסום דוחה מטענים שליליים.
- שתי המולקולות ייחסמו בהכרח לחלוטין, משום שלמטען אין השפעה על הסינון.
פתרון
התשובה הנכונה היא (3).
מחסום הסינון כולל מרכיבים בעלי מטען שלילי, ולכן מולקולות טעונות שלילית מתקשות לעבור דרכו יחסית למולקולות ניטרליות או חיוביות בגודל דומה. גם גודל המולקולה חשוב; ההשוואה כאן מקבעת את הגודל כדי לבודד את השפעת המטען.
ספיגת NaCl ומשוב לאורך זמן
בתרגיל הרעלן שבמצגת יש להבחין בין ההשפעה המיידית על הגעת NaCl ל־macula densa לבין התאמת הפרשת הנתרן בתנאי Steady state לאחר שלושה שבועות. כאן הכיוונים חשובים לפחות כמו שמות המנגנונים.
שאלה 29: פגיעה בספיגה חוזרת ב־Proximal tubule: התגובה הראשונית
רעלן פוגע לאורך זמן בספיגה חוזרת של NaCl ב־Proximal tubule. מהו כיוון התגובה הראשונית במערכת המשוב?
- פחות NaCl מגיע למקולה דנסה ← הרחבת ה־afferent ← ירידה ב־GFR.
- יותר NaCl מגיע למקולה דנסה ← הרחבת ה־afferent ← עלייה ב־GFR.
- פחות NaCl מגיע למקולה דנסה ← כיווץ ה־afferent ← ירידה ב־GFR.
- יותר NaCl מגיע למקולה דנסה ← כיווץ ה־afferent ← ירידה ב־GFR.
פתרון
התשובה הנכונה היא (4).
הפגיעה בספיגה מחדש בפרוקסימל טובולי גורמת לכך שיותר NaCl מגיע ל־macula densa. החיישן מגביר את התנגודת בעורקיק ה־afferent באמצעות Tubuloglomerular feedback, ולכן ה־GFR יורד. זהו הציר הסיבתי המפורש בפתרון שבשקף 26.
שאלה 30: Steady state אחרי שלושה שבועות
שלושה שבועות אחרי פגיעה מתמשכת בספיגה חוזרת של NaCl ב־Proximal tubule, הצריכה בתזונה אינה משתנה. איזה שילוב הוא הנכון ביותר?
- GFR גבוה יותר; תנגודת ה־afferent נמוכה יותר; הפרשת נתרן בשתן דומה לצריכה.
- GFR נמוך יותר; תנגודת ה־afferent גבוהה יותר; הפרשת נתרן בשתן דומה לצריכה.
- GFR נמוך יותר; תנגודת ה־afferent נמוכה יותר; הפרשת נתרן בשתן גבוהה מהצריכה.
- GFR גבוה יותר; תנגודת ה־afferent גבוהה יותר; הפרשת נתרן בשתן גבוהה מהצריכה.
פתרון
התשובה הנכונה היא (2).
המפתח הוא ההבחנה בין תגובה חולפת לבין Steady state. בתחילה תיתכן עלייה זמנית בהפרשת נתרן. אך אחרי שלושה שבועות, בהינתן צריכת נתרן קבועה ושיווי משקל חדש, ההפרשה בשתן חוזרת להיות שווה לצריכה. במקביל, עלייה בתנגודת ה־afferent וירידה ב־GFR. לכן אסור להסיק שעקב הפגיעה בספיגה החוזרת תהיה בהכרח הפרשת נתרן מוגברת גם בטווח הארוך.
שאלה 31: ההבדל בין שינוי רגעי בהפרשה לבין מאזן נתרן
מדוע בשאלת הרעלן אין להסיק ששלושה שבועות לאחר החשיפה הפרשת הנתרן בשתן נשארת מוגברת באופן קבוע?
- מפני ש־GFR חייב לחזור בדיוק לערכו המקורי בכל מצב של פגיעה טובולרית.
- מפני שבתנאי שיווי משקל, הפרשה העולה בקביעות על הצריכה אינה משמרת מאזן יציב.
- מפני שה־macula densa מפסיקה לגמרי להגיב ל־NaCl לאחר כמה ימים.
- מפני שה־afferent חייב להתרחב תמיד כשהספיגה בפרוקסימל טובולי נפגעת.
פתרון
התשובה הנכונה היא (2).
יש להפריד בין עלייה זמנית בהפרשת הנתרן לבין המצב המתמשך לאחר שהגוף הגיע לשיווי משקל. בלי שינוי בצריכת נתרן, לא ניתן לשמר לאורך זמן הפרשה גבוהה מן הצריכה ולקרוא לכך Steady state. לעומת זאת שינוי ב־GFR ובתנגודת ה־afferent יכול להישאר כחלק מתגובת המשוב המתוארת.