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

AbstractPhysiologic 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 (QA) and ultrafiltration coefficient (Kf). The increase in QA 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 (Kr) 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 (↑ Kf) and arteriolar (↑ QA) maturation balances the development of peritubular capillary (↑ Kr).Bases physiologiques du maintien de la balance glomérulotubulaire chez des rats jeunes en croissance. Afin d'examiner les bases physiologiques de la préservation de la balance glomérulotubulaire chez des animaux jeunes en croissance, nous avons mesuré les différents déterminants du transfert liquidien à travers les capillaires glomérulaires et postglomérulaires chez des rats mâles Munich-Wistar jeunes (∼40 jours, N = 8), et adultes (N = 8), au cours d'une expansion volémique modérée. La GFR néphronique individuelle (SN) s'est élevée de ∼2,5-fois des animaux jeunes aux animaux adultes. L'augmentation de SNGFR était due à des élévations marquées du débit plasmatique glomérulaire (QA) et du coefficient d'ultrafiltration (Kf). L'augmentation de QA était associée avec une réduction de presque 60% des résistances artériolaires afférentes et efférentes. De même que pour SNGFR, le débit absolu de réabsorption proximale (APR) s'est élevé de 2,5-fois, indiquant le maintien d'une balance glomérulotubulaire parfaite. Parmi les facteurs déterminant le passage capillaire péritubulaire d'APR, la différence de pression oncotique moyenne à travers le capillaire péritubulaire était identique chez les animaux jeunes et adultes. La différence de pression hydraulique moyenne était également comparable dans les deux groupes. En revanche, le coefficient de réabsorption capillaire péritubulaire (Kr) s'est élevé de façon marquée et était entièrement à l'origine de l'élévation du passage capillaire péritubulaire d'APR pendant la croissance. Ces résultats obtenus pendant une expansion volémique modérée indiquent que le maintien de la balance glomérulotubulaire chez le rat en croissance nécessite une croissance harmonieuse de la microcirculation rénale qu'est, la maturation du capillaire glomérulaire (↑ Kf) et artériolaire (↑ QA) équilibre le développement du capillaire péritubulaire (↑ Kr)