Nierenphysiologie

Textfragen zur Nierenphysiologie

Textfragen zur Nierenphysiologie


Rahel Keller
Diese Karteikarten bieten einen umfassenden Überblick über die Nierenphysiologie auf Universitätsniveau. Sie konzentrieren sich auf die tubuläre Resorption, insbesondere von Natrium, Kalium und Chlorid, sowie auf die Bedeutung der Henle-Schleife und des Sammelrohrs. Die Lernkarten enthalten zahlreiche Fotos, die die Prozesse der Harnkonzentrierung und die Regulation der Nierendurchblutung veranschaulichen. Medizinstudenten profitieren von diesem Set, da es ihnen hilft, die komplexen Mechanismen der Nierenfunktion zu verstehen und zu vertiefen.
Cartes-fiches
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Langue
Allemand
Catégorie
Médecine
Niveau
Université
Créé / Mis à jour
25.05.2015 / 29.05.2015

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2. Aufgaben der Niere


(6 Punkte)

  • Ausscheidung harnpflichtiger Stoffwechselendprodukte + Fremdstoffe --> werden filtriert u/o sezerniert
     
  • Konservierung erhaltenswerter Substanzen (Glucose, AS) --> entweder gar nicht erst filtriert oder filtriert und wieder resorbiert
     
  • Kontrolle des Volumens und Zusammensetzung extrazellulärer Flüssigkeit (inkl. Blutplasma)
  • Regulation des Säure-Basen-Haushalts durch Ausscheidung eines sauren oder alkalischen Urins 

  • Hormonbildung: Erythropoietin, Thrombopoietin, Calciferol, Renin (Enzym) → Angiotensin II (Blutdruck) u.a. 

  • Hormonwirkung: Antidiuretisches Hormon (ADH) Aldosteron, Atriopeptin (ANF), u.a. 

4. Glomeruläre Filtration

Glomeruli & Bowman'sche Kapsel 

  • Durchmesser Glomeruli: 200 μm -->
    bestehen aus: äusserem und innerem Blatt der Bowman'schen Kapsel; aus den dem Vas afferens entspringenden 5-6 glomerulären Kapillaren, die sich wieder zum Vas efferens vereinigen
  • Zwischen Kapillaren und zwischen Vas afferens und efferens befinden sich Mesangiumzellen --> können sich kontrahieren und betreiben Phagozytose (Reinigung des Filters)

4. Glomeruläre Filtration

3 Schichten des glomerulären Filters

Der glomeruläre Filter besteht aus 3 Schichten:
 

  1. fenestrierte Kapillarendothel
  2. Basalmembran
  3. Epithel des inneren Blatts der Bowman'schen Kapsel = Podozyten (Haben fussartige Forsätze). Zwischenräume = Schlitzporen

Limitierend für glom. Filtration: Poren der Basalmembran und der Schlitzmembran (bestehend aus Nephrin) sowie elektrische Ladung

 

4. Glomeruläre Filtration
 

Zusammensetzung des glomerulären Filtrats (=Primärharn)

  • im Kapselraum der Bowman'schen Kapsel
  • keine Blutzellen 
  • sehr geringe Menge kleiner Plasmaproteine
  • Glucose, Na+, K+, Cl-,HCO3- entsprechen in ihrer Konz. der des Plasmas der glom. Kapillaren
  • Ca2+- und  Mg2+-Konzentrationen im glom. Filtrat = 50-60% der Plasmakonzentrationen, weil Ca2+- und  Mg2+ teilweise an Plasmaproteine gebunden sind, welche nicht filtriert werden.

4. Glomeruläre Filtration

  • Filtrationsdruck abhängig von...? (3 Drücke)
  • Effektiver Filtrationsdruck

3 Drücke:

  • Blutdruck der glom. Kapillaren (Pkap~ 50 mm Hg) 
  • Gegendruck in der Bowman'schen Kapsel (PBow ~ 12 mm Hg) 
  • kolloidosmotischer Druck des Plasmas (∏kap ~ 25 mm Hg) 

Effektiver Filtrationsdruck:

--> Diese 3 Drücke ergeben den effektiven Filtrationsdruck = 50-12-25 = 13mm Hg = Triebkraft für glom. Filtration am Beginn der Kapillaren.

  • wird entlang glom. Kapillaren allmählich geringer (aufgrund Zunahme der Proteinkonz. wegen glom. Filtration)
  • Ca. 20% des durch die glom. Kapillaren fliessenden Plasmas wird filtriert --> erscheint im Kapselraum als Primärharn (Filtrationsfraktion).
  • Abnahme der Filtrationsfraktion bei hohem renalen Plasmafluss, da das Blut die glomerulären Kapillaren rascher passiert. 

4. Glomeruläre Filtration

Definition: Glomeruläre Filtrationsrate (GFR)

Definition: Clearence

 

Def. GFR:

  • Def.: der pro Min. in beiden Nieren gebildete Primärharn (ml)
  • im Schlaf 30% niedriger als in Aktivitätsphase
  • Mahlzeit + 30% (aufgrund Zunahme d. Nierendurchblutung

 

Def.: Clearence:

  • Plasmavolumen, das pro Min. von einem Stoff völlig gereingt wird
    --> Nur für Stoffe, die frei glom. filtriert und im Tubulussystem nicht resorbiert od. sezerniert werden gilt: Clearence= GFR

5. Die Funktion des Tubulussystems

Eigenschaften Primärharn / Endharn im Vgl. zu Blutplasma

Wie erfolgt Umwandlung Primärharn -> Endharn?

 

  • Primärharn (=Glomerulusfiltrat) hat die gleiche Zusammesetzung wie Blutplasma ausser dass Harn praktisch proteinfrei ist
  • Primärharn gelangt in Tubulussystem --> Veränderung seiner Zusammensetzung und starke Konzentrierung
  • Volumen Endharn (Sekundärharn) beträgt ca 1% des Primärharnvolumens
  • Endharn 4x höhere Osmolarität wie Blutplasma
  • Umwandlung erfolgt durch tubuläre Resorption und tubuläre Sekretion

6. Tubuläre Resorption

Na+ und Cl- - Resorption 

- Proximaler Tubulus

 

  • > 99% an austauschbarem Na+ wird resorbiert (-> nur 1% ausgeschieden)
  • 2/3 des glom. filt. Na+ und Cl- sowie H2O bereits im prox. Tubulus resorbiert
  • im 1. Viertel des prox. Tubulus werden Glucose + AS quasi vollständig resorbiert --> Epithelzellen weisen luminal Bürstensaum und antiluminal Einstülpungen der Zellmembran auf
  • Na+ wird durch Na+-Cotransport-Systeme (mit Glucose, Aminosäuren) sowie durch einen Na+/H+-Austauscher der Bürstensaum-membran in Epithelzelle aufgenommen und durch die antiluminale Membran durch die Na+/K+-Pumpe in das Interstitium gepumpt

  •  Durch die Absorption von Na+ und Cl- im prox. Tubulus wird H2O „iso-osmotisch“ mitgenommen. 

6. Tubuläre Resorption

Na+ und Cl- - Resorption 

- Henle-Schleife

  • Im dicken aufsteigenden Ast der Henle-Schleife (wasserimpermeabel!) werden ca. 25% des glom. filtrierten Na+ und Cl- resorbiert. --> H2O dabei nicht resorbiert --> hypotone Flüssigkeit gelangt in distalen Tubulus
    --> H2O (ca. 25% des glom. Filtrats) tritt im absteigenden dünnen Schenkel passiv entlang osmotischen Gradienten in hypertones Interstitium aus
     
  • In luminaler Membran des aufst. dicken Schenkels ist Na+/K+/2 Cl--Cotransport-System -> in Epithelzelle.
    --> Dieser Cotransport kann durch Schleifendiuretika (z.B. Furosemid, Lasix®) blockiert werden. 

6. Tubuläre Resorption

Na+ und Cl- - Resorption 

- Distaler Tubulus (Wie viel wird resorbiert, Kanäle, Pumpen, Transporter, H2O-Permeabilität, Regulation)

  • 5-10% des glom. filtrierten Na+ und Cl- werden im distalen Tubulus resorbiert
     
  • Resorption NaCl durch Na+/Cl--Cotransport (hemmbar durch Thiazid-Duretika) in der luminalen Membran
  • Ferner Aufnahme Na+ durch Na+-Kanäle 
  • Ausschleusung von Na+ ins Interstitium durch Na+/K+-Pumpe der antiluminalen Membran, von Cl- durch Cl--Kanäle
     
  • hohe H2O-Permeabilität --> Tubulusflüssigkeit wieder isoton zum Blutplasma
     
  • Regulation der Na+-Resorption sowie NaCl-Cotransportes durch Nebennierenrindenhormon Aldosteron
    --> viel Aldosteron, wenn wenig Na+ via Futter aufgenommen wurde (Na+-Mangel)
    --> Aldosteron erhöht Na+-Resorption durch vermehrten Einbau luminaler Na+-Kanäle sowie von Na+/Cl--Cotransportern

6. Tubuläre Resorption

Na+ und Cl- - Resorption 

- Sammelrohr (Wie viel resorbiert, Resorptionsarten, Regulation)

  • nur ca. 2-5% des glom. filtr. Na+ und Cl- im Sammelrohr resorbiert
     
  • Cl--Resorption durch Tight Junctions und durch Cl-/HCO3--Austauscher der luminalen Membran
     
  • Aldosteron --> hält Na+-Haushalt konstant
  • Amilorid (= K+-sparendes Diuretikum) --> hemmt reversibel aldosteronabhängigen Na+-Kanal
    --> Na+-Kanal-Blocker 
    hemmen Na+-Resorption im distalen Tubulus und Sammelrohr --> Na + und sekundär Cl-- und H2O-Ausscheidung steigen
  • Atriopeptin (Atriales Natriuetisches Peptid, ANP) --> in Vorhöfen des Herzens gebildet --> bei starker NaCl-Zufuhr ins Blut ausgeschüttet --> fördert Na+-Ausscheidung indem es GFR erhöht + Na+-Resorption im Sammelrohr hemmt

6. Tubuläre Resorption

K+-Resorption

Allgemeines

  • > 98% K+ sind intrazelluär vorhanden--> geregelt aber nur extrazellulärer Anteil (1-2%)
  • Geringe Änderung der K+-Plasma-Konzentration:
    - Hypokaliämie--> Kontraktion
    der Skelettmuskulatur gesenkt (-->AP kann nicht ausgelöst werden)
    - Hyperkaliämie --> Es kommt schnell zur Muskel-Kontraktion (Extremfall: Herzstillstand)

6. Tubuläre Resorption

K+-Resorption

- Prox. Tubulus (wie viel, Transport)

-Dist. Tubulus

  • K+-Resorption durch Solvent drag etwa 60-70% des glom. filtrierten K+
     
  • Tubulärer Transport von K+,Ca2+ und Mg2+.
     
  • K+ in distalen Tubulusabschnitten wird je nach K+-Plasmakonzentration resorbiert od. sezerniert.
     
  • Normalerweise 15% des glom. filtrierten K+ über Endharn ausgeschieden, da über Futter viel K+ aufgenommen wird --> ausgeschiedenes K+ ist z.T. sezerniertes K+
  •  K+-Mangel: nur noch Spuren von K+ über Endharn ausgeschieden
  • Beim Wdk. wird mehr K+ über Endharn ausgeschieden als glom. filtr. --> hohe K+-Aufnahme via Futter und intensive K+-Sekretion

6. Tubuläre Resorption

H2O-Resorption
- Prox. Tubulus 
- Henle-Schleife
- dist. Tubulus + Sammelrohr (Adiuretin)

prox. Tubulus:

  • 65% des glom. filtr. H2O im prox. Tubulus iso-osmotisch resorbiert  => 
    Osmolarität  der absorbierten Flüssigkeit = Osmolarität des Plasmas

Henle-Schleife:

  • 20% des H2O verlassen absteigenden Ast der Henle-Schleife entlang osmotischen Gradienten, weil Umgebung hyperton --> Tubulusflüssigkeit damit auch hyperton
  • keine H2O-Resorbtion im aufsteigenden Ast (H2O-impermeabel) --> infolge NaCl-Resorption im aufst. Ast gelangt hypotone Flüssigkeit in dist. Tubulus.
     

distaler Tubulus + Sammelrohr:

  • H2O-Resorption von Adiuretin (ADH=Vasopressin) abhängig
    --> bewirkt Einbau von H2O-Kanälen
    (=Aquaporine) in die luminale Membran des Epithels
  • Normalerweise H2O hier auf 0.05% des glom. filt. H2O resorbiert --> ausgeschiedener Harn ist hyperton
  • Fehlt ADH --> viel hypotoner Harn (Wasserdiurese)

6. Tubuläre Resorption

Einfluss peritubulärer Faktoren auf die Flüssigkeitsresorption

  • niedriger Blutdruck sowie hoher onkotischer Druck (Plasmaproteine infolge glom. Filtration konzentriert) in peritubulären Kapillaren begünstigt H2O-Resorption

6. Tubuläre Resorption

Calcium-Resorption

Siehe Foto

6. Tubuläre Resorption

Magnesium-Resorption

siehe Foto

6. Tubuläre Resorption

Phosphat-Resorption

siehe Foto

6. Tubuläre Resorption

Glucose-Resorption

siehe Foto

6. Tubuläre Resorption

Aminosäuren-Resorption

siehe Foto

6. Tubuläre Resorption

Harnsäure- und Allantoin- Resorption

siehe Foto

6. Tubuläre Resorption
 

Harnstoff-Resorption

siehe Foto

6. Tubuläre Resorption 

Bicarbonat (HCO3-) - Resorption

siehe Foto

7. Tubuläre Sekretion

H+-Sekretion

siehe Foto

8. Nierendurchblutung

Autoregulation

Siehe Foto

8. Nierendurchblutung

Renin-Angiotensin-System

siehe Foto

8. Nierendurchblutung

Atriopeptin

siehe Foto

8. Nierendurchblutung

O2-Versorgung der Niere

siehe Foto

9. Harnkonzentrierung

Allgemeines 

  • Max. Osmolarität des Endharns bei...
    - Schw: 2-3x
    - Msch, Pfd, Wdk: 3-4x
    - Flfr: 8-10x 
    - Wüstentiere: 20x
    ... höher als diejenige des Plasmas bzw. Primärharns.
  • Harnkonzentrierung abhängig von:
    - relativen Dicke des Nierenmarks bzw. der Länge der Henle-Schleifen 
    --> je länger desto tiefer ins Mark und je mehr Mark desto konzentrierter der Harn

9. Harnkonzentrierung

Bedeutung der Gegenstrom-Anordnung der Henle-Schleifen

siehe Foto

9. Harnkonzentrierung

Bedeutung des Sammelrohrs

siehe Foto

9. Harnkonzentrierung

Bedeutung der Gegenstrom-Anordnung der Vasa recta für die Harn-Konzentrierung

siehe Foto

10. Durch die Wüste

siehe Foto

Étudier