Physiologie: Niere
Physiologie: Niere
Physiologie: Niere
Was passiert in der absteigenden Henlesche Schleife?
Wasserrückresorption
Was passiert in der aufsteigenden Henlesche Schleife?
Rückresorption von Na+, K+ und Cl- (wasserdichte Tubulusmembran)
Was passiert in dem distalen Tubulus?
Rückresorption/Sekretion von Elektrolyten (wasserdichte Tubulusmembran)
Was passiert im Sammelrohr?
- Regulatorische Resorption von Elektrolyten
- regulatorische Sekretion von Elektrolyten
- regulatorische Wasserrückresorption
Wie werden Na+/Cl- im prox. Tubulus resorbiert, und Wasser?
- Im proximalen Tubulus wird Na+ in einem grossen Anteil mit organischen Substanzen (Glukose, Aminosäuren, usw.) kotransportiert (Symports). Somit dient Na+ der Resorption von organischen Substanzen.
- Der Transport ist elektrogen (das Interstitialraum wird um einige mV positiver im Vergleich zum Lumen). Dies treibt Cl- über die Schlussleisten um die Elektroneutralität zu erhalten.
- Wasser wird osmotisch trans- und parazellulär resorbiert (das Ultrafiltrat bleibt im proximalen Tubulus plasmaisoton).
Wie werden Na+/Cl- in der dicken, aufsteigenden Henle-Schleife rückresorbiert, was ist mit Wasser?
- Im dicken Teil der aufsteigenden Henle-Schleife werden Na+ und CL- mit K+ über einen Na+/K+/2CL- Symport resorbiert (elektroneutral).
- Der dicke aufsteigende Teil der Henle-Schleife ist für Wasser impermeabel (sehr dichte Schlussleisten !)
- Der Inhalt des Lumens wird somit hypoton.
Wie werden Na+/Cl- im distalen Tubulus rückresorbiert?
Im distalen Tubulus werden Na+ und Cl- über einen Na+/CL- Symport resorbiert (elektroneutral).
Wie wird Na+ im Sammelrohr resorbiert?
- Im Sammelrohr wird Na+ über Na+-Kanäle (ENaC, epithelial Na+ channel) resorbiert.
- Der Einbau von diesen ENaCs in der apikalen Membran wird vom Hormon Aldosteron gefördert und somit reguliert (Regulation des Na+ Haushaltes und des Blutdrucks !)
- Das K+, der über die basolaterale Na+/K+-ATPase einfliesst, wird über einen Kanal
Transport von K+ im prox. Tubulus?
- Im proximalen Tubulus wird K+ vor allem parazellulär resorbiert (Diffusion).
- Solvent drag:
- Die erhebliche Menge von Wasser, die parazellulär resorbiert wird, zieht weitere Substanzen mit sich nach.
Transport von K+ im dicken aufsteigenden Teil der Henle-Schleife?
- Im dicken aufsteigenden Teil der Henle-Schleife wird die K+-Resorptionvom Na+/K+/2CL- Symport getrieben.
- Treibende Kraft: tiefe intrazellulare Na+ Konzentration dank der basolateralen Na+/K+-Pumpe
K+ Transport im kortikalem Sammelrohr?
- Im kortikalen Sammelrohr erfolgt der regulatorische K+-Transport (Resorption oder Sekretion).
- Eine erhöhte Resorption von Na+ über ENaCs fördert die Sekretion von K+.
- In den sogenannten Zwischenzellen findet man eine H+/K+-Pumpe, die H+ gegen K+ aktiv austauscht (siehe auch "Säure-Basen Regulation").
Transport von Ca2+ und Mg+ im proximalen Tubulus?
- Im proximalen Tubulus wird Ca2+ über Ca2+ Kanäle resorbiert (diese Kanäle sind nicht spannungsgesteuert).
- Die treibende Kraft ist der starke elektrochemische Gradient für Ca2+. Dieser Gradient wird über die basolaterale Ca2+-Pumpe und den basolateralen Na+/Ca2+-Austauscher aufrechterhalten (wie z.B. in Muskelzellen).
- Die treibende Kraft des Austauschers ist auf seiner Seite die Na+/K+-Pumpe.
Transport von Ca2+/Mg2+ in der Henle-Schleife?
- Die Transportmechanismen für Mg2+ sind noch nicht vollständig abgeklärt. Möglicherweise erfolgt die Resorption über Carriers.
- Die transepitheliale Potentialdifferenz (das Interstitium ist negativer als das Lumen) kann Mg2+ und weitere Kationen über die Schlussleisten treiben.
Transport von Monosacchariden im frühproximalen Tubulus?
- Im frühproximalen Tubulus wird Glukose über den Na+/Glukose Symport SGLT2 resorbiert.
- Basolateral verlässt Glukose die Epithelzelle über den Carrier GLUT2, der auch Fruktose und Galaktose transportieren kann.
- Fruktose wird apikal über den Carrier GLUT5 resorbiert.
- Die resorption von Fruktose ist passiv.
- Da eineerhebliche Menge Wasser auch resorbiert wird,
- steigt die Fruktosekonzentration im Lumen über die im Interstitium.
- Fruktose kann auch über die Schlussleisten diffundieren.
Transport von Monosaccheriden im spätproximalen Tubulus?
- Im spätproximalen Tubulus wird Glukose über den 2 Na+/Glukose Symport SGLT1 resorbiert. SGLT1 kann auch Galaktose transportieren.
- Die Resorption von Aminosäuren erfolgt im proximalen Tubulus und funktioniert prinzipiell wie für die Glukose, wobei es verschiedene Symports für saure, basische und neutrale Aminosäuren gibt.
Treibende Kraft der Rückresorption?
Die treibende Kraft für die Rückresorption verschiedenster Substanzen ist die basolateral gelegene Na+/K+-ATPase der Tubulusepithelzelle, die
die intrazelluläre Konzentration von Na+ im Vergleich zur tubulären
Na+ Konzentration tief hält.
Vorteil der niedrigen intrazellulären Na+ Konzentration?
Die niedrige intrazelluläre Na+-Konzentration ermöglicht die Aufnahme von tubulärem Na+, und daran gekoppelt die Rückresorption von
- Glucose und weitere Monosacchariden
- Aminosäuren
- Cl-, K+
- und, sekundär, die osmotische Aufnahme von Wasser
Regulatorische Wasserresorption?
Unter der Wirkung vom antidiuretischen Hormon (ADH, Adiuretin; von der Hypophyse sezerniert), werden in den Epithelzellen des Sammelrohres Wasser-Kanäle eingebaut (Aquaporin 2).
Hohe ADH-Konzentration -> geringes Harnvolumen, maximale Konzentration (1200 mOsm/kg) Tiefe ADH-Konzentration -> grosses Harnvolumen, tiefe Konzentration (70 mOsm/kg)
Das Hormon ADH reguliert somit das Urinvolumen
Was geschieht mit dem Harnstoff (Urea, U)?
Harnstoff diffundiert trägergekoppelt von den aufsteigenden vasa recta
in den absteigenden vasa recta zurück und trägt somit dem hohen Gradienten bei (gegenläufiges Austauschsystem). Das Sammelrohr ist für Harnstoff nur papillennah durchlässig. Bei starker Antidiurese kann Harnstoff teilweise resorbiert werden, was zum Gradienten weiter beiträgt.
Austauschsysteme der Niere und ihre Wirkung?
- Einfacher Austauscher
- Harnkonzentrierung: passiver Wasserentzug, der tendenziell den Konzentrationsgradienten abbaut
- Gegenstrommultiplikation
- Aufbau/Erhaltung des Konzentrationsgradienten (aktive Verschiebung von NaCl aus Schleifenlumen ins Interstitium)
- Gegenläufiger Austauscher
- Durchblutung des Nierenmarks: trägt wegen Konvektion leicht zum Abbau des Konzentrationsgradienten bei
Aufgabe der Niere?
- Ausscheidung von Endprodukten des Stoffwechsels
- (und von wasserlöslichen fremden Substanzen, z. B. Medikamente)
- Regulation des Wasser- und Elektrolythaushaltes und des Blutdrucks - Regulation des Säure-Basen-Haushaltes
- (Vitamin D Stoffwechsel und Kalzium-Phosphathomöostase)
- (Sekretion von Erythropoietin (EPO))
- ..
Wie erfüllt die Niere ihre Aufgaben?
- Filtration
- Rückresorption (Transport)
- Sekretion (Transport)
Pathologische Bestandteile im Blut?
- Erythrozyten (Hämaturie)
- Leukozyten (Leucozyturie)
- Keime (der Urin ist normalerweise steril !)
- Kristalle (-> Steine !)
Osmolalität des Urins?
= Mass des Konzentrationsgrades
Hoch variabel: 70-1200mOsm/kg
Funktionelle Einheit der Niere?
Nephron
Schema eines Nephrons?
Die Funktionelle einheit eines Nephrons besteht aus:
- dem GLomerulus: Filtration
- den Ableitungswegen: Rückresorption und Sekretion
Filtration im Gomerulus, Prinzipien?
Moleküle mit einem Durchmesser > ca. 4 nm ("Porengrösse") können den Filter nicht passieren. Dies entspricht Proteine mit einem Molekulargewicht von ca. 40-70 kDa.
(Vgl: Albumin: ca. 70 kDa, das häufigste Protein im Blutplasma, ca. 40 g/L)
Die Zusammensetzung des Primärharns entspricht dem Plasma ohne Proteine.
Die FIltration im Glomerulus: Filter kaputt?
Wenn der Filter für grössere Moleküle durchlässig wird (z.B. Glomerulonephritis), treten Plasmaproteine in den Primärharn (vor allem Albumin). Diese Proteine können nicht rückresorbiert werden.
Folgen: Proteinurie (Albuminurie) -> schäumiger Urin
Hypoproteinämie (hypoalbuminämie) -> Abnahme des onkotisches Druckes im Plasma -> Oedeme
Filtration im Glomerulus: lipophile Substanzen?
Zahlreiche lipophile Substanzen (z.B. Steroidhormone, gewisse Arzneimittel) sind im Blut an Plasmaproteine gebunden. Nur der freie ungebundene Anteil (kann <1% sein !) kann filtriert werden.
-> Konsequenzen für die Pharmakokinetik !
Dasselbe gilt für Calzium: etwa 50% ist an Plasmaproteine gebunden
Durchblutung der Nieren?
ca 1 L/min
Von was hängt die Filtrationsrate ab?
Die Filtrationsrate hängt vom Filtrationsdruck, von der Filterfläche (Anzahl Glomeruli) und von den Eigenschaften des Filters (Dicke, Porenweite, usw.) ab.
Der Filtrationsdruck wird vom Vas afferens reguliert (Vasodilatation oder Konstriktion)
Was bedeudet RBF, RPF und GFR? welche Werte haben sie?
RBF: renal blood flow (Durchblutung der Nieren) 1000ml/min
RPF: renal plasma flow (renale Plasmaflussmenge) 600ml/min
GFR: glomerular filtration rate (glomerulare Filtrationsrate) 120ml/min
Konzept der Clearance?
Idee: Das Konzept der Clearance ermöglicht es, die GFR (glomerular filtrations rate) und die RPF(renal plasma flow) zu bestimmen.
Definition: Plasmavolumen pro Zeiteinheit, das von einer Substanz (X) von der Niere (oder von einem anderen Organ/Prozess) vollständig befreit wird.
Berechnung der Clearance?
Im Gleichgewicht (steady-sate):
\(C_x = {E \over [x]_{Plasma}}={Z\over [x]_{Plasma}}={{[x]_{Urin}}* Q_{Urin}\over [x]_{Plasma}}\)
- QUrin = Urinproduktion (z.B. L/Tag)
- E = Elimination (Ausscheidung z.B. mmol/Tag)
- [x] = Konzentration von x im jeweiligen Medium
- Z = Zufuhr/endogene Produktion (z.B. mmol/Tag)
Bestimmung der Glomerularfiltrationsrate (GFR)?
Die Clearance einer Substanz, die vom Organismus nicht metabolisiert wird,
die in der Niere filtriert wird und die in den Tubuli weder resorbiert noch sezerniert ist entspricht der GFR (z.B. Insulin, Kreatinin)
\(C_{Kreatinin} = {E_{Kreatinin} \over [Kreatinin]_{Plasma}} = {{[Kreatinin]_{Urin} * Q_{Urin}} \over [Kreatinin]_{Plasma}}\).
- Weil: EKreatinin = GFR· [Kreatinin]Ultrafiltrat (weder Rückresorbiert noch sezerniert)
- und weil: [Kreatinin]Ultrafiltrat = [Kreatinin]Plasma (Zusammensetung Ultrafiltrats entspricht Plasma ohne Proteine)
- gilt: GFR: CKreatinin
Bestimmung der renalen Plasmaflussmenge (RPF)?
Die Clearance einer Substanz, die vom Organismus nicht metabolisiert wird, die in der Niere filtriert wird und die in den Tubuli noch zusätzlich vollständig sezerniert wird, entspricht der RPF (z.B. Paraaminohippurat; PAH).
Clearance des PAH:
\(C_{PAH}= {E_{PAH} \over [PAH]_{Plasma}}={[PAH]_{Urin}* Q_{Urin} \over PAH]_{Plasma}}\)
- Weil: EPAH = RPF· [PAH]Plasma (PAH völlig sezerniert: kein PAH kann im venösen Plasma der V. renalis nachgewiesen werden)
- gilt: RPF = CPAH
Was ist die Clearance einer Substanz, die nicht an Plasmaproteine bindet, und die vollständig resorbiert wird?
Dann ist die Clearance = 0
Was ist die Clearance einer Substanz, die nicht an Plasmaproteine bindet, und die weder sezerniert, noch rückresorbiert wird ?
Entspricht dem GFR
Was ist die Clearance einer Substanz, die nicht an Plasmaproteine bindet, und die vollständig sezerniert wird?
Entspricht der RPF
Wie wird die Clearance einer Substanz von ihrer Bindung an Plasmaproteine beeinflusst ?
Je höhher die Bindungskraft, desto kleiner C
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Flashcards
Aufgabe der Niere?
- Ausscheidung von Endprodukten des Stoffwechsels
- (und von wasserlöslichen fremden Substanzen, z. B. Medikamente)
- Regulation des Wasser- und Elektrolythaushaltes und des Blutdrucks - Regulation des Säure-Basen-Haushaltes
- (Vitamin D Stoffwechsel und Kalzium-Phosphathomöostase)
- (Sekretion von Erythropoietin (EPO))
- ..
Wie erfüllt die Niere ihre Aufgaben?
- Filtration
- Rückresorption (Transport)
- Sekretion (Transport)
Pathologische Bestandteile im Blut?
- Erythrozyten (Hämaturie)
- Leukozyten (Leucozyturie)
- Keime (der Urin ist normalerweise steril !)
- Kristalle (-> Steine !)
Osmolalität des Urins?
= Mass des Konzentrationsgrades
Hoch variabel: 70-1200mOsm/kg
Funktionelle Einheit der Niere?
Nephron
Schema eines Nephrons?
Die Funktionelle einheit eines Nephrons besteht aus:
- dem GLomerulus: Filtration
- den Ableitungswegen: Rückresorption und Sekretion
Filtration im Gomerulus, Prinzipien?
Moleküle mit einem Durchmesser > ca. 4 nm ("Porengrösse") können den Filter nicht passieren. Dies entspricht Proteine mit einem Molekulargewicht von ca. 40-70 kDa.
(Vgl: Albumin: ca. 70 kDa, das häufigste Protein im Blutplasma, ca. 40 g/L)
Die Zusammensetzung des Primärharns entspricht dem Plasma ohne Proteine.
Die FIltration im Glomerulus: Filter kaputt?
Wenn der Filter für grössere Moleküle durchlässig wird (z.B. Glomerulonephritis), treten Plasmaproteine in den Primärharn (vor allem Albumin). Diese Proteine können nicht rückresorbiert werden.
Folgen: Proteinurie (Albuminurie) -> schäumiger Urin
Hypoproteinämie (hypoalbuminämie) -> Abnahme des onkotisches Druckes im Plasma -> Oedeme
Filtration im Glomerulus: lipophile Substanzen?
Zahlreiche lipophile Substanzen (z.B. Steroidhormone, gewisse Arzneimittel) sind im Blut an Plasmaproteine gebunden. Nur der freie ungebundene Anteil (kann <1% sein !) kann filtriert werden.
-> Konsequenzen für die Pharmakokinetik !
Dasselbe gilt für Calzium: etwa 50% ist an Plasmaproteine gebunden
Durchblutung der Nieren?
ca 1 L/min
Von was hängt die Filtrationsrate ab?
Die Filtrationsrate hängt vom Filtrationsdruck, von der Filterfläche (Anzahl Glomeruli) und von den Eigenschaften des Filters (Dicke, Porenweite, usw.) ab.
Der Filtrationsdruck wird vom Vas afferens reguliert (Vasodilatation oder Konstriktion)
Was bedeudet RBF, RPF und GFR? welche Werte haben sie?
RBF: renal blood flow (Durchblutung der Nieren) 1000ml/min
RPF: renal plasma flow (renale Plasmaflussmenge) 600ml/min
GFR: glomerular filtration rate (glomerulare Filtrationsrate) 120ml/min
Konzept der Clearance?
Idee: Das Konzept der Clearance ermöglicht es, die GFR (glomerular filtrations rate) und die RPF(renal plasma flow) zu bestimmen.
Definition: Plasmavolumen pro Zeiteinheit, das von einer Substanz (X) von der Niere (oder von einem anderen Organ/Prozess) vollständig befreit wird.
Berechnung der Clearance?
Im Gleichgewicht (steady-sate):
\(C_x = {E \over [x]_{Plasma}}={Z\over [x]_{Plasma}}={{[x]_{Urin}}* Q_{Urin}\over [x]_{Plasma}}\)
- QUrin = Urinproduktion (z.B. L/Tag)
- E = Elimination (Ausscheidung z.B. mmol/Tag)
- [x] = Konzentration von x im jeweiligen Medium
- Z = Zufuhr/endogene Produktion (z.B. mmol/Tag)
Bestimmung der Glomerularfiltrationsrate (GFR)?
Die Clearance einer Substanz, die vom Organismus nicht metabolisiert wird,
die in der Niere filtriert wird und die in den Tubuli weder resorbiert noch sezerniert ist entspricht der GFR (z.B. Insulin, Kreatinin)
\(C_{Kreatinin} = {E_{Kreatinin} \over [Kreatinin]_{Plasma}} = {{[Kreatinin]_{Urin} * Q_{Urin}} \over [Kreatinin]_{Plasma}}\).
- Weil: EKreatinin = GFR· [Kreatinin]Ultrafiltrat (weder Rückresorbiert noch sezerniert)
- und weil: [Kreatinin]Ultrafiltrat = [Kreatinin]Plasma (Zusammensetung Ultrafiltrats entspricht Plasma ohne Proteine)
- gilt: GFR: CKreatinin
Bestimmung der renalen Plasmaflussmenge (RPF)?
Die Clearance einer Substanz, die vom Organismus nicht metabolisiert wird, die in der Niere filtriert wird und die in den Tubuli noch zusätzlich vollständig sezerniert wird, entspricht der RPF (z.B. Paraaminohippurat; PAH).
Clearance des PAH:
\(C_{PAH}= {E_{PAH} \over [PAH]_{Plasma}}={[PAH]_{Urin}* Q_{Urin} \over PAH]_{Plasma}}\)
- Weil: EPAH = RPF· [PAH]Plasma (PAH völlig sezerniert: kein PAH kann im venösen Plasma der V. renalis nachgewiesen werden)
- gilt: RPF = CPAH
Was ist die Clearance einer Substanz, die nicht an Plasmaproteine bindet, und die vollständig resorbiert wird?
Dann ist die Clearance = 0
Was ist die Clearance einer Substanz, die nicht an Plasmaproteine bindet, und die weder sezerniert, noch rückresorbiert wird ?
Entspricht dem GFR
Was ist die Clearance einer Substanz, die nicht an Plasmaproteine bindet, und die vollständig sezerniert wird?
Entspricht der RPF
Wie wird die Clearance einer Substanz von ihrer Bindung an Plasmaproteine beeinflusst ?
Je höhher die Bindungskraft, desto kleiner C
Bestimmung der GFR:
- 7. November, 07h10: Miktion (Entleerung der Harnblase), Urin wird weggeworfen Anfang der 24-h Urinsammlung
- 8. November, 07h10: Letzte Miktion der Urinsammlung
- 8. November, 07h15: Entnahme einer Blutprobe
Resultate:
- Urinmenge: 2.88 L
- Urinkreatinin: 5.04 mmol/L
- Plasmakreatinin: 420 μmol/L
Berechnen Sie die GFR.
Formel: \(GFR = {{[K]_{Urin}* Q_{Urin}} \over [K]_{Plasma}}\)
Umrechnung:
- QUrin = 2.88L/Tag = 2ml/min
- [K]Urin = 5.04mmol/L = 5.04 mol/ml
- [K]Kreatin = 420μmol/L = 0.42mol/ml
\(GFR = {{5.04mol/l *2ml/min} \over 0.42mol/ml} = 24 ml/min\)
Wieso wird Plasmakreatin als Marker der Nierenfunktion verwendet?
Da das Plasmakreatinin umgekehrt proportional zur GFR ist, stellt das Plasmakreatinin ein Marker für die Nierenfunktion dar (24h Urinsammlung).
Regulation der Nierendurchblutung?
- Die Niere reguliert den in ihren Gefässen vorherrschenden Druck in einem weiten Bereich (arterieller Mitteldruck 90-190 mmHg).
- Erhöhung des Blutdrucks -> Konstriktion des vas afferens -> fast gleichbleibender Filtrationsdruck und fast gleichbleibende GFR.
- Die Konstriktion des vas afferens/efferens geschieht essentiell ohne nervöse Einflüsse (myogener Reflex, Bayliss-Effekt). Parakrine Regulation spielt eine wichtige Rolle (Juxtaglomerulärer Apparat).
- Das sympathische Nervensystem kann aber auch unter Umständen eingreifen (z.B.: beim Schock !)
Was ist Sekretion, was Resorption, was Influx/Eflux, Transzellulär/Parazellulär?
- Sekretion: Von basal nach luminal
- Resorption: Luminal nach basal
- Influx: von aussen in Zelle
- Efflux von zelle nach aussen
- Rest vrgl. Bild
Was sind Kanäle?
- Kanäle sind Membranproteine, die Poren bilden können.
- Sie sind mehr oder weniger für einen bestimmten Stoff spezifisch.
- Die Umsatzrate ist hoch (106-108/s).
- Sie können sich öffnen bzw. schliessen ("gating").
- Die Richtung des Transport ist vom Stoffgradienten bestimmt
- (für Ionenkanäle: auch vom Membranpotential: elektrochemischer Gradient). Beispiele: Na+-Kanäle, K+-Kanäle, Aquaporin 1 (Wasser ! -> Osmose)
Was sind Carriers?
- Carriers bilden keine Poren; sie können aber dank Konformationsänderungen Stoffe transportieren.
- Sie sind spezifisch. Sie sind passiv (benötigen keine Energie). Die Umsatzrate ist kleiner als die der Kanäle (<104/s).
- Uniports: Transport von nur einem Stoff in der Richtung der Diffusion (erleichterte Diffusion) Beispiele: Harnstoff, Glukose
- Symports: Transport von 2 oder mehr Stoffe in derselben Richtung mit fester Stoechiometrie Beispiel: Na+/K+/2CL-
- Der Gradient von einem Stoff kann den Transport von einem anderen Stoff gegen den Gradienten ermöglichen Beispiele: Na+/Glukose, Na+/Aminosäure (="Co-Transport")
- Antiports: Transport von 2 Stoffe in entgegengesetzten Richtungen mit fester Stoechiometrie
- Der Gradient von einem Stoff kann den Transport von einem anderen Stoff gegen den Gradienten ermöglichen Beispiele: 3Na+/Ca2+ Austauscher, Na+/H+ Austauscher
Was sind Pumpen?
- Pumpen sind aktive Transportproteine (Enzyme), die für den Transport Energie aus ATP benötigen. Der Transport und die ATP-Spaltung unterliegen einer festen Stoechiometrie.
- Der Umsatz ist tief (102/s), dafür ist die Anzahl Pumpen sehr hoch.
- Pumpen bauen Gradienten aktiv auf
- Beispiele: 3Na+/2K+-Pumpe; Ca2+-Pumpe
Was passiert im proximalen Tubulus?
- mengenmässig wichtigste Elektrolytrückresorption
- osmotische Wasserrückresorption
- Glucose/Aminosäuren-Rückresorption
- Sekretion organischer Säuren, organischer Basen
- Total 70-80% des Filtrates rückresorbiert
Was passiert in der absteigenden Henlesche Schleife?
Wasserrückresorption
Was passiert in der aufsteigenden Henlesche Schleife?
Rückresorption von Na+, K+ und Cl- (wasserdichte Tubulusmembran)
Was passiert in dem distalen Tubulus?
Rückresorption/Sekretion von Elektrolyten (wasserdichte Tubulusmembran)
Was passiert im Sammelrohr?
- Regulatorische Resorption von Elektrolyten
- regulatorische Sekretion von Elektrolyten
- regulatorische Wasserrückresorption
Wie werden Na+/Cl- im prox. Tubulus resorbiert, und Wasser?
- Im proximalen Tubulus wird Na+ in einem grossen Anteil mit organischen Substanzen (Glukose, Aminosäuren, usw.) kotransportiert (Symports). Somit dient Na+ der Resorption von organischen Substanzen.
- Der Transport ist elektrogen (das Interstitialraum wird um einige mV positiver im Vergleich zum Lumen). Dies treibt Cl- über die Schlussleisten um die Elektroneutralität zu erhalten.
- Wasser wird osmotisch trans- und parazellulär resorbiert (das Ultrafiltrat bleibt im proximalen Tubulus plasmaisoton).
Wie werden Na+/Cl- in der dicken, aufsteigenden Henle-Schleife rückresorbiert, was ist mit Wasser?
- Im dicken Teil der aufsteigenden Henle-Schleife werden Na+ und CL- mit K+ über einen Na+/K+/2CL- Symport resorbiert (elektroneutral).
- Der dicke aufsteigende Teil der Henle-Schleife ist für Wasser impermeabel (sehr dichte Schlussleisten !)
- Der Inhalt des Lumens wird somit hypoton.
Wie werden Na+/Cl- im distalen Tubulus rückresorbiert?
Im distalen Tubulus werden Na+ und Cl- über einen Na+/CL- Symport resorbiert (elektroneutral).
Wie wird Na+ im Sammelrohr resorbiert?
- Im Sammelrohr wird Na+ über Na+-Kanäle (ENaC, epithelial Na+ channel) resorbiert.
- Der Einbau von diesen ENaCs in der apikalen Membran wird vom Hormon Aldosteron gefördert und somit reguliert (Regulation des Na+ Haushaltes und des Blutdrucks !)
- Das K+, der über die basolaterale Na+/K+-ATPase einfliesst, wird über einen Kanal
Transport von K+ im prox. Tubulus?
- Im proximalen Tubulus wird K+ vor allem parazellulär resorbiert (Diffusion).
- Solvent drag:
- Die erhebliche Menge von Wasser, die parazellulär resorbiert wird, zieht weitere Substanzen mit sich nach.
Transport von K+ im dicken aufsteigenden Teil der Henle-Schleife?
- Im dicken aufsteigenden Teil der Henle-Schleife wird die K+-Resorptionvom Na+/K+/2CL- Symport getrieben.
- Treibende Kraft: tiefe intrazellulare Na+ Konzentration dank der basolateralen Na+/K+-Pumpe
K+ Transport im kortikalem Sammelrohr?
- Im kortikalen Sammelrohr erfolgt der regulatorische K+-Transport (Resorption oder Sekretion).
- Eine erhöhte Resorption von Na+ über ENaCs fördert die Sekretion von K+.
- In den sogenannten Zwischenzellen findet man eine H+/K+-Pumpe, die H+ gegen K+ aktiv austauscht (siehe auch "Säure-Basen Regulation").
Transport von Ca2+ und Mg+ im proximalen Tubulus?
- Im proximalen Tubulus wird Ca2+ über Ca2+ Kanäle resorbiert (diese Kanäle sind nicht spannungsgesteuert).
- Die treibende Kraft ist der starke elektrochemische Gradient für Ca2+. Dieser Gradient wird über die basolaterale Ca2+-Pumpe und den basolateralen Na+/Ca2+-Austauscher aufrechterhalten (wie z.B. in Muskelzellen).
- Die treibende Kraft des Austauschers ist auf seiner Seite die Na+/K+-Pumpe.
