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Filtration

Englisch: filtration

1 Definition

Als Filtration bezeichnet man ein mechanisches Trennverfahren, bei dem mittels eines Filters Partikel bzw. Moleküle aus einer Suspension oder einem Aerosol abgetrennt werden. Je nach Porengröße des Filters können selektiv auch kleine Moleküle die Filtermembran durchdringen.

2 Physiologie

2.1 Kapilläre Filtration

Die Filtration ist Grundlage des Stoffaustauschs von Kapillaren und Interstitium. Als Filtermembran fungiert das fenestrierte Kapillarendothel. Dieses ermöglicht die Passage der flüssigen Phase des Blutplasmas und kleiner Moleküle. Für Makromoleküle ist die kapilläre Membran aufgrund ihres kleinen Porendurchmessers impermeabel.

Die Filtration wird durch den effektiven Filtrationsdruck bestimmt. Im arteriellen Schenkel der Kapillaren überwiegt der hydrostatische Druck die Summe aus kolloidosmotischem kapillären Druck und interstitiellem Druck. Durch den filtrationsbedingten Plasmaverlust (= limitierender Faktor der Filtration) steigt der kolloidosmotische Druck gegenüber dem hydrostatischen Druck überlinear an. Der effektive Filtrationsdruck sinkt auf 0, die Filtration kommt zum Erliegen (Filtrationsgleichgewicht).

Entgegen der häufigen Beschreibung in Lehrbüchern kommt es nicht zu einer größeren Reabsorption der interstitiellen Flüssigkeit durch die Kapillare selbst. Übersteigt der kolloidosmotische Druck in der Kapillare den hydrostatischen Druck, findet zwar eine geringe Reabsorption statt - diese wird aber sofort dadurch unterbunden, dass die einströmende Flüssigkeit einen lokal höheren kolloidosmotischen Druck im Interstitium erzeugt, der die Druckdifferenz wieder ausgleicht. Die interstitielle Flüssigkeit wird zum größten Teil über die Lymphgefäße abtransportiert.

2.2 Glomeruläre Filtration

Innerhalb der renalen Glomeruli wird durch Filtration der Primärharn in das Tubulussystem der Niere abgepresst. Die Filtermembran bildet die 3schichtige Blut-Harn-Schranke. Der antreibende effektive Filtrationsdruck errechnet sich aus dem hydrostatischen Druck der Kapillaren, dem Druck der Bowman-Kapsel und dem kolloidosmotischen Druck der Kapillaren. Er entspricht im zuführenden Schenkel etwa 11 mmHg.

Wie die kapilläre Filtration wird auch die glomeruläre Filtration durch Einstellung eines Filtrationsgleichgewichtes in Folge Plasmaverlustes begrenzt.

3 Therapeutischer Nutzen

Therapeutisch macht man sich das Verfahren der Filtration im Rahmen der Hämofiltration zu Nutze, bei der durch einen transmembranalen Druckgradienten Blutplasma abfiltriert wird.

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Fachgebiete: Physik, Physiologie

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