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Die elatischen Fasern sorgen dafür, dass Alveolärer und Pleumonaler Druck einen Unterscheid von +6 haben. Bei der Einatmung bleibt das Prinzip gleich, ausser dass durch mehr Kraft auch der Alveolare und Pleurale Druck sich stärker ändert. Das problem ist das Ausatmen. Weil der Pleumonale Druck nun positiv ist, durch stärkere Kräfte, braucht der Körper kraft, um die Luft aus den Alveolen zu kriegen. Darum hat man einen Knorpelbereich, der en "equal point of pressure" verschiebt, da dort kein Gasaustausch stattfinden kann.

Zusammenfassend muss man wissen, dass der Druck in den Alveolen durch den Aussendruck und die elatischen Fasern hergestellt wird.

Durch Rauchen verlieren die elatischen Fasern an elastizität und sterben ab. Dadruch verringert sich der Unterscheid zwischen Alveolaren und Pleunalem Druck. Das führt dazu, dass der "equal piont of pressure" sich weiter ins innere der Alveolen verschiebt, sogar soweit, dass er an einem Bereich ankommt, der keine Knorpel enthält. Das Atmen wird langsamer, da der Widerstand sich stark erhöht hat. Die Lunge hat stark an Leistung verloren

Blut scheidet aus der Arteriole in die glomerularen Kapillaren, von wo aus es über die Starlingkräfte in die Nierentubuli gebracht und dort gefiltert wird. 

GFR=Glomerulare Filtrationsrate. Menge an Plasma, welches pro Tag gefiltert wird (125ml/min = 180l/Tag)

Zwischen der Ausscheidung des Urins und obengenannter Filtration wird reabsorbiert. Die finale Ausscheidungsmenge lässt sich berechnen Ausscheidung=Filtration-Reabsorbtion+Sekretion

Atemzugsvolumen = Totraum (kommt nicht in Alveolen) + Alveolarraum

500ml = 150ml + 350ml

Bei ca 14 Atemzügen pro Minute ergibt das 5L/min

das Atemzugsvolumen stellt das Volumen bei normaler Ein/Ausatmung dar

das insiratorische/expiratorische Residualvolumen braucht Muskelkraft und stellt die Reserven dar

das Residualvolumen ist das Restvolumen, dass immer zurückbleibt, damit die Lunge nicht kollabiert

die vitale Kapazität ist die gesammte Atemkapazität, die erreicht werden kann, während man aktiv lebt

die totale Kapazität wäre das komplette theoretische Lungenvolumen. Es enthält noch das Residualvolumen, dass benötigt wird, um einen Lungenkollaps zu vermeiden.

Glomerulus: Kapillarnetz mit hohem Druck (ca. 50-60mmHg) und grosser Permeabilität (Kf erhöht) ist der Ort der Filtration (ca. 125ml/min = 180l/Tag). Blut erreicht den Glomerulus die Arteriole afferens und verlässt ihn durch die Arteriole efferens. 

1/3 der Zeit werden gebraucht, bis das arterielle Blut wieder Sauerstof getankt hat. 2/3 bilden die Reserve

1. normale Situation in Ruhe

2. Anstrengung d.h. höherer Blutfluss führt zu wenig Zeit für Gasaustausch. Die Kurve verschiebt sich nach rechts und es wird mehr Zeit gebraucht, bis das Equilibrium erreich wird.

3. etwas Krankhaftes. Das Equilibrium kann nichtmehr erreicht werden. Das kann geschehen durch eine Verdickung der Membran(Fibrose) oder durch einen tieferen Partialdruck.

Der Tubulus besteht aus verschiedenen Teilen: 

1. Proximaler Tubulus (PT) = Epithelium leaky (Lage der isoomotischen Reabsorption
2. Henle Schleife: Mit einem dünnen, abfallenden Teil (DTL - descending thin limb; leaky = wasserdurchlässig) der in die medulla übergeht, und mit einem aufsteigenden Teil (wasserundurchlässig), zuerst dünn (ATL - ascending thin limb), dann dick (TAL - thick ascending limb, wasserundurchlässig, aktiver Ionentransport ohne Wasser)
3. "Gewundener" distaler Tubulus (DCT - distal convoluted tubule, Epithelium tight, wasserundurchlässig, geht nahe am eigenen Glomerulus vorbei, mit spezialisierten Zellen = MD - macula densa)
4. "Später" distaler Tubulus und Sammelkanal (Epithelium tight, wasserundurchlässig bei Abwesenheit von ADH (antidiuretic hormone))

Auch CO2 braucht nur 1/3 der Zeit, um ein Equilibrium zu erreichen. Speziell ist, dass CO2 viel einfach als O2 diffundieren kann und darum auch bei einem tiefen Druckgradienten gut diffundieren kann.

Beide Kurven sind genau gleich, einfach Spiegelverkehrt. Die Luftmenge in den Alveolen ist begrenzt d.h. je mehr O2 Druck in den Alveolen herrscht, desto tiefer der CO2 Druck und umgekehrt. Beide sind im Gleichgewicht.

Proximaler Tubulus

• Epithelium mit sehr grosser Oberfläche, metabolisch sehr aktiv, leaky (reich an Aquaporinen), reabsorbiert ca. 2/3 des Wassers und des filtrierten Natrium, ca. 85% Bikarbonate, ca. 100% Glucose und filtrierte Aminosäuren. Scheidet organische Säuren und Basen aus

Henle Schleife (spielt wichtige Rolle um den Urin zu konzentrieren oder aufzulösen

• Dünner absteigender Ast (DLT)
  • Wasserdurchlässig, reich an Aquaporinen
• Dünner aufsteigender Ast (ATL)
  • wasserundurchlässig
• Dicker aufsteigender Ast (TAL)
  • wasserundurchlässig und stark aktiver Transporter von Na+)

"Gewundener" Distaler Tubulus 

• Epithelium tight, enthält einen apikalen Cotransport NaCl, hat luminale Ca2+-Kanäle und einen basolateralen Na+/Ca2+-"Antiport"

Später distaler Tubulus und Sammelrohr

•  Epithelium tight mit starkem elektrischen Widerstand und geringer Durchlässigkeit. Luminale Membran enthält Na+- und K+-Kanäle. Basolaterale Na-K-ATPase-Pumpe hält [Na+] niedrig und [K+] hoch

Na+ Transporte aus dem Lumen durch den Tubulus in die peritubuläre Kapillare 

• Na+ und Glucose Pumpe pumpt aus Lumen in Tubulus
• Na+ entlang des Konzentrationsgefälles aus Lumen in Tubulus (1/3)
• Na+ über Antiport mit H+ aus Lumen in Tubulus
• Na+ mit Cotransport 3 HCO3- aus Tubulus in Interstitium
• Na+ mit Na+/K+ Pumpe aus Tubulus in Interstitium

wir haben zwei Chemorezeptoren, die zentralen und die peripheren.

zentrale: reagieren auf hohe Kohlendioxidpartialdrücke (PCO2)

periphere: reagieren auf tiefe Sauerstoffpartialdrücke (PO2)

auf andere Einflüsse oder Änderungen des Druckes wird nicht reagiert

Die beiden Systeme sind unabhänhig voneinander. Der Körper reagiert schwach auf tiefe PO2 aber stark auf hohe PCO2, somit halten sich beide im Gleichgewicht, aber sind trotzdem unabhängig voneinander.

Glucose wird zusammen mit Na+ über Transportprotein in Zelle gebracht (Energie von Na+ da Glu gegen Konzentrationsgefälle und Na+ mit KG). Na+ wird aus Zelle in Interstitium gepumpt (K+ wird durch Pumpe hineingebracht) und Glucose kann mit dem KG aus der Zelle ins Interstitium austreten.

Da Bikarbonat nicht durch die Membran kann, wird ein Proton daran gebunden (was Wasser und CO2 ergibt). Beide dieser Stoffe können können durch die Membran in die Zelle dringen. Nun dreht sich die Gleichung um und es entsteht wieder ein Proton und Bikarbonat. Das Proton tritt dann über eine Na+/H+ Pumpe aus der Zelle aus. 

Die Bikarbonatkonzentration in der Zelle nimmt zu. Das Bikarbonat kann dann über ein Molekül und den elektro-chemischen Gradienten wieder aus der Zelle austreten. 

Im TAL (thick ascending limb) erlaubt ein Ionentransport ohne Wasser die Verdünnung der tubulären Flüssigkeit in der aufsteigenden Schleife und eine anschliessende Konzentrierung der tubulären Flüssigkeit in der absteigenden Schleife. Dies führt dazu, dass die Medulla (enthält die Enden der Henle Schleifen) sehr konzentriert wird und die tubuläre Flüssigkeit, welche den TAL verlässt sehr verdünnt ist. (von bis zu 1200 mOsm/kg H2O zu <100 mOsm/kg H2O)

Na-K-Pumpe führt zu geringer Na-Konzentration in der Zelle, was es dem NKCC2 (Na-K-2Cl-Pumpe) ermöglicht, entlang des KGs zu arbeiten

Chlor wandert durch die Zelle mithilfe eines Chlorkanals, genau wie Kalium, welches über Pumpe hinein- und durch ROMK heraustritt (vom Lumen in Zellen in Lumen). 

Die Wanderung des Chlors führt zu einem transepithelialen Potential von ca. 8mV (Lumen positiv, Interstitium negativ)

Na und Cl werden in Zelle transportiert (von Lumen aus) von NCC Pumpe. Ca fliesst entlang des KG (elektrisch und chemisch) von Lumen in Zelle. Na-K-Pumpe transportiert Na in Interstitium und K in Zelle und NCX Pumpe transportiert Ca in Interstitium (von Zelle) und Na aus Interstitium in Zelle. 

Transephitelialer Transport Na führt zu einer relativen negativen Ladung von -40mV des Lumens (vlg. Interstitium). Da Zelle apikal bei -30mV und basolateral bei -70mV, fliessen K-Ionen aus der Zelle. Na-K-Pumpe transportiert Na aus und K in Zelle (basolateral)

NKCC2-Hemmung

Hemmt im TAL die NKCC2 Pumpe. Führt zu Abfall des arteriellen Drucks. 

Nebenwirkungen: Magnesium und Kalizumaufnahme gehemmt, da Spannungsunterschied abnimmt. Führt zu Magnesium- und Kalizumverlust.

Inhibiert die Reabsorbtion von Na und Cl (NCC-Cotransporter) im gewundenen distalen Tubulus. Dadurch sinkt die Na-Konzentration drastisch was dazu führt, dass NCX mehr Natrium in die Zelle pumpt, was dann zu einer erhöhten Aufnahme von Kalzium führt. 

Amilorid führt zu einer Blockierung des ENaC im Sammelkanal, weniger Na wird aufgenommen, was das Transepithelialpotential verringert und somit zu einer geringeren Kaliumabgabe führt. 

1. Furosemid
2. Thiazid
3. Amilorid

Jedes segment des Nephrons hat eine basolaterale Na-K-Pumpe, welche Na aus der Zelle in das Interstitium. Dies ist wichtig, damit die Natriumkonzentration in der Zelle klein gehalten wird, damit Natrium spontan vom Lumen über die apikale Membran in den Tubulus fliessen kann. 

• endokrin (neurorkin)
• autokrin
• parakrin

Hormone werden in die Blutbahn abgegeben

es wird direkt ins Interstitium sekretiert, so dass die sekretierten Hormone einer Zelle auf sie selbst zurückwirken

Zellen sekretieren ins Interstizium von benachbarten Zellen und wikren auf ihre Nachbarzellen

Diese Hormone können nicht durch die Zellmembran gelangen. Sie benötigen spezifische Rezeptoren an der Oberfläche der Zelle, um Ionenkanäle zu öffnen. Dies kann der Rezeptor direkt machen oder durch einen Second-Messanger. Meistens sind die frei in der Blutbahn unterwegs und werden darum auch schnell durch Enzyme abgebaut

eher schnell wirkend und von kurzer Lebensdauer

Bsp. Neurotransmitter, Peptidhormone wie ADH etc.

Diese Hormone können durch die Plamamembran gehen und brauchen keine Rezeptoren oder Kanäle. Da sie transportiert werden müssen durch spezifische Transportmoleküle werden sie auch nicht schnell abgebaut.

Wirkung eher langsam und langanhaltend

Bsp. Steroidhormone wie Cortisol und Aldosteron etc.

Insulin ist ein Hormon

GLUT4 ist ein Kanal für Glukose

je mehr Insulin wir im Blut haben, desto mehr GLUT4-Kanäle brauchen wir. Die in der Zelle durch Vesikel gespeicherten GLUT4-Kanäle werden zur Membran transportiert und werden dementsprechend weniger. 

• mehr (weniger) Insulin
• weniger (mehr) intrazelluläre Vesikel

• Säure-Base Puffersystem
• Das Atmungssystem
• Die Nieren

Das Säure-Base Puffersystem besteht aus verschiedenen Puffern: 

• Bikarbonat
• Proteine wie Hämoglobin
• Phosphate
• etc.

Es handelt unverzüglich, um Veränderungen des pH zu puffern. Die Verringerungen der pH-Schwankungen sind schnell (einige Sekunden), lösen das Problem aber nicht, da Puffer verbraucht werden, welche erneuert werden müssen.