An analysis of glomerular dynamics in rat, dog, and man.

An analysis of glomerular dynamics in rat, dog, and man. A network thermodynamic model was utilized to assess similarities and dissimilarities in the predicted response of human, rat, and dog glomeruli to change in the independent variables regulating glomerular filtration. The analysis in rat and dog employed basal values reported in the micropuncture literature. The analysis in man was based on a calculated total nephron vascular resistance (R T ) of 1.2 × 10 10 dyne sec cm -5 with a range of pre- (R A ) and postglomerular (R E ) resistances and capillary hydraulic conductivities (Kf) that would provide a nephron blood flow (GBF) of ∼550 nl/min and single nephron filtration rate (SNGFR) of ∼65 nl/min. The maximal putative value for R A /R E in man was ∼1.1, a ratio demanding a Kf >20 nl/min mm Hg to obtain the required SNGFR. Solitary changes in R A and R E , glomerular capillary resistance, proximal tubule pressure, serum protein concentration, total vascular resistance, and Kf were induced and the resultant effect on SNGFR was examined in the three species. The relationship between changes in individual resistances, glomerular blood flow, glomerular filtration, and glomerular capillary pressure also was assessed. The patterns of response in man and dog, determined by the model, were remarkably similar and distinct from those of the rat in many regards. Except when the maximal possible R A /R E ratio is assumed for man, filtration pressure equilibrium was not found; plasma flow dependence of SNGFR was not evident in rat, dog, or man. The differences in SNGFR control predicted for the rat, on the one hand, and dog and man on the other may have distinct physiologic significance. Une analyse de la dynamique glomerulaire chez le rat, le chien, et l'homme. Un modele thermodynamique en reseau a ete utilise pour preciser les similitudes et les differences de reponses previsibles de glomerules d'homme, de rat et de chien a des modifications des variables independantes regulant la filtration glomerulaire. L'analyse chez le rat et le chien a utilise les valeurs de base rapportees dans les etudes par microponction de la litterature. L'analyse chez l'homme etait fondee sur une resistance vasculaire nephronique totale calculee (R T ) de 1,2 × 10 10 × dyne sec cm -5 , avec une serie de resistances pre (R A ) et postglomerulaires (R E ) et de conductivite hydraulique capillaire (Kf) donnant un debit sanguin nephronique (GBF) de ∼550 nl/mn et une filtration nephronique individuelle (SNGFR) de ∼65 nl/mn. La valeur maximale supposee de R A /R E chez l'homme etait de ∼1,1, un rapport impliquant un Kf superieur a 20 nl/mn mm Hg pour obtenir la SNGFR prevue. Des modifications isolees de R A et R E , de la resistance capillaire glomerulaire, de la pression tubulaire proximale, de la concentration proteique serique, de la resistance vasculaire totale et de Kf ont ete induites, et l'effet en resultant sur SNGFR a ete examine dans les trois especes. La relation existant entre les modifications des resistances individuelles, le debit sanguin glomerulaire, la filtration glomerulaire et la pression capillaire ont egalement ete determinees. Les types de reponse chez l'homme et le chien determines par le modele etaient remarquablement identiques, et etaient distincts sur de nombreux points de ceux obtenus chez le rat. Excepte lorsque le maximum possible du rapport R A /R E a ete rostule chez l'homme, il n'a pas ete trouve d'equilibre de la pression de filtration; la dependance de SNGFR a I'egard du debit plasmatique n'etait pas evidente chez le rat, le chien, ni l'homme. Les differences previsibles du controle de SNGFR chez le rat, d'une part, chez le chien et l'homme, d'autre part, pourraient avoir une signification physiologique distincte.