Physiologic basis for the maintenance of glomerulotubular balance in young growing rats.

Abstract Physiologic basis for the maintenance of glomerulotubular balance in young growing rats. To examine the physiologic basis of preservation of glomerulotubular balance in young growing animals, we measured the various determinants for fluid transfer across the glomerular and postglomerular capillaries in young (∼40 days, N=8) and adult (N = 8) male Munich-Wistar rats under mild volume expansion. The single nephron (SN) GFR increased by ∼2.5-fold from young to adult animals. The increase in SNGFR was due to marked rises in both glomerular plasma flow rate (Q A ) and ultrafiltration coefficient (K f ). The increase in Q A was associated with a nearly 60% reduction in afferent and efferent arteriolar resistances. As with SNGFR, the absolute proximal reabsorption rate (APR) increased by some 2.5-fold, indicating preservation of perfect glomerulotubular balance. Of the factors determining peritubular capillary uptake of APR, the mean oncotic pressure difference across the peritubular capillary was similar in young and adult animals. The mean hydraulic pressure difference was also comparable in the two groups. By contrast, the peritubular capillary reabsorption coefficient (K r ) rose markedly and accounted entirely for the increase in peritubular capillary uptake of APR during growth. These results obtained under mild volume expansion indicate that the maintenance of glomerulotubular balance in the growing rat requires harmonious growth of renal microcirculation, that is, glomerular capillary (↑ K f ) and arteriolar (↑ Q A ) maturation balances the development of peritubular capillary (↑ K r ). Bases physiologiques du maintien de la balance glomerulotubulaire chez des rats jeunes en croissance. Afin d'examiner les bases physiologiques de la preservation de la balance glomerulotubulaire chez des animaux jeunes en croissance, nous avons mesure les differents determinants du transfert liquidien a travers les capillaires glomerulaires et postglomerulaires chez des rats mâles Munich-Wistar jeunes (∼40 jours, N=8), et adultes (N = 8), au cours d'une expansion volemique moderee. La GFR nephronique individuelle (SN) s'est elevee de ∼2,5-fois des animaux jeunes aux animaux adultes. L'augmentation de SNGFR etait due a des elevations marquees du debit plasmatique glomerulaire (Q A ) et du coefficient d'ultrafiltration (K f ). L'augmentation de Q A etait associee avec une reduction de presque 60% des resistances arteriolaires afferentes et efferentes. De meme que pour SNGFR, le debit absolu de reabsorption proximale (APR) s'est eleve de 2,5-fois, indiquant le maintien d'une balance glomerulotubulaire parfaite. Parmi les facteurs determinant le passage capillaire peritubulaire d'APR, la difference de pression oncotique moyenne a travers le capillaire peritubulaire etait identique chez les animaux jeunes et adultes. La difference de pression hydraulique moyenne etait egalement comparable dans les deux groupes. En revanche, le coefficient de reabsorption capillaire peritubulaire (K r ) s'est eleve de facon marquee et etait entierement a l'origine de l'elevation du passage capillaire peritubulaire d'APR pendant la croissance. Ces resultats obtenus pendant une expansion volemique moderee indiquent que le maintien de la balance glomerulotubulaire chez le rat en croissance necessite une croissance harmonieuse de la microcirculation renale qu'est, la maturation du capillaire glomerulaire (↑ K f ) et arteriolaire (↑ Q A ) equilibre le developpement du capillaire peritubulaire (↑ K r ).