1B2 - W9 - HC5 Renale zuur-base fysiologie Flashcards
Wat is renale zuur-base regulatie?
- Handhaving zuur-base evenwicht (fysiologie)
- Verdediging tegen zuur-base afwijkingen (pathologie)
Metabool kan:
- Acidose > diabetische ketoacidose, lactaat acidose, diarree en/of nietfalen.
- Alkalose > antacida, maagzuur verlies en/of braken.
Respiratoir kan:
- Acidose > hypoventilatie.
- Alkalose > hyperventilatie
Welke 3 verdedigings linies zijn er?
- Buffers (bicarbonaat, CO12, eiwit o.a. Hb en fofsaat).
- Alveolaire ventilatie (regelt pCO2)
- Zuur (base) uitscheiding door de nier
Hoe weten we dat de nier onder fysiologische condities netto zuur uitscheidt?
- Nierfalen leidt tot renale tubulaire acidose.
Bepaald de hoeveelheid H+ in urine buffers (NH4+, fosfaat, creatinine, urinezuur) > 70 mmol/24h (= netto zuur excretie, NEA).
Hoe werkt verwijdering van niet-vluchtig zuur door de nieren?
Stap 1 (cel, plasma, ery’s): neutralisatie van H+ door bicarbonaat buffer gevolgd door CO2 uitadeling.
Stap 2 (nier):
- Filtratie Na+A- door de glomerulus > tubulaire vloeistof.
- Secretie van H+ in nierfiltraat gekoppeld aan secretie van ‘nieuw’ bicarbonaat in bloed (ter compensatie van systemisch HCO3- verlies).
Welke buffers zitten in de urine?
40% van het zuur: Fosfaat > creatinine»_space;> urinezuur = titreerbaarzuur.
60% van het zuur bindt aan ammoniak = niet-titreerbaarzuur
Wat zijn voordelen van ammoniak als H+ buffer in nierfiltraat/urine?
- pH in nierfiltraat/urine = 4,5 - 6,8 ? 99% NH3 is geprotoneerd (NH4+) > efficiente buffer.
- Geen calcium precipitaten, zoals met fosfaat kan optreden.
- NH3 productie in de proximale tubulus kan ongeveer 100x stijgen bij chronische acidose > nuttige adaptatie.
Welke 2 processen spelen een rol in de handhaving van de zuur-base evenwicht door de nier?
- Terugresorptie van bicarbonaat uit het nierfiltraat (98%).
Compartimenten: PT (80%), TAL (15%) en DT + CCD (5%).. - Excretie van de dagelijkse productie van niet-vluchtige zuren in de urine (2%).
Hoe wordt de netto zuur excretie gedefinieerd door de nier?
NAE = Vurine x ([NH4+] + [titreerbaar zuur] - [HCO3-]) urine
Hoe werkt de terugresorptie van gefiltreerd bicarbonaat?
De belangrijkste exchanger is NHE (wisselt protonen uit tegen Na), in ultrafiltraat zit bicarbonaat. NHE secerteerd protonen en zorgt ervoor dat hier koolzuur wordt gemaakt, dit is een uitwisselingproces met natruim. Koolzuur wordt door carbonzuuranhydrase omzet in CO2 en H20 (enzymen kunnen opvoeren). CO2 diffundeerd cel in, H2O volgt of via aquaporines. Intracellulair wordt er van CO2 en H2O door een carbonzuuranhydrase weer HCO3- en proton van gemaakt.
HCO3- wordt afgegeven aan de basolaterale (bloedkant) zijde van de darm, daarmee wordt HCO3- met water binnen gehaald. In de proximale tubulus.
Hoe is de uitscheiding van H+ via niet-HCO3- urine buffers, titreerbaar zuur? Wat is het voordeel hiervan en waardoor wordt de capaciteit beperkt?
In de apicale membraan zit een NHE (met name PT) of een protonpomp (kost ATP, met name in verzamelbuis). Protonen worden uitgescheiden in de urine en kunnen binden aan buffer. Protonen komen van CO2 en H2O. Proton gaat er apicaal uit, HCO3- basolateraal.
–> Zuur = apicaal, base = basolateraal.
- Voordeel: winst van 1 HCO3- per H+ en reduceert Na verlies in urine.
- Capaciteit wordt beperkt door: concentratie fosfaat en maximale pH gradient.
Hoe is de uitscheiding H+ via de vorming van NH4+ uit ammoniak? Terwijl de productie en secretie in de PT plaatsvindt. Via niet vluchtige zuren.
Ammoniak wordt gemaakt in de PT, daar zitten enzymen die glutamine omzetten in glucose (gluconeogenese) waarbij ammoniak vrijkomt > cytoplasma en is in evenwicht met ammonium. In de apicale membraan van PT zit Na/proton exchanger die protonen kan uitwisselen tegen natrium. De pKa was 9,5. Intracellulair ongeveer 7 dus verhouding is 1/100. Aan de buitenkant bij de urine is pH 6 dan is er dus 1000x meer ammonium dan ammoniak. Door een concentratie verschil gaat ammoniak zich verplaatsen naar een plek met de laagste concentratie in dit geval extracellulair. Ammoniak gaat zich dus verplaatsen naar de plek met de laagste pH. Uiteindelijk komt de prourine terecht in de lis van Henle.
Kan ammoniak of ammonium de membraan passeren, en waarom?
Ammoniak kan de membraan passeren, ammonium kan dit niet doordat het geladen is.
Wat gebeurt er zodra de pro urine in de lis van Henle terecht is gekomen?
In de lis van Henle cellen zitten 2 transporters: NKCC2 en ROMK deze 2 kunnen ook i.p.v. kalium ammonium ionen transporteren. Via deze transporteurs wordt al het ammonium wat eerst in PT naar urine was gebracht weer terug gebracht en komt terecht in cytoplasma. Hier gaat het gedeeltelijk naar interstium terug via een transporteur NAE4 of door diffusie van hoeveelheid ammonium.
Welke celtypen zitten er in de verzamelbuis?
Principals cells en alfa-intercalaire cellen.
Alfa-intercallair cellen hebben een protonpomp in apicale membraan (kant urine) ATP gedreven en pompt protonen uit de cel.
Wat gebeurt er m.b.t. excretie van NH4+ van het interstitium in de urine in de verzamelbuis?
In de verzamelbuis wordt de beslissing genomen. Is er zuur belasting werkt de protonpomp en zal er een beweging zijn van de buffer richting de urine. Is dit niet het geval wordt het geheel afgebroken in de lever en krijgen we ureum.
Bij een normale pH in de verzamelbuis:
Buffersysteem dat eerst in urine zat is weer terug in interstitium, zolang protonpomp niet actief is blijft het daar. Ammoniak is giftig dus bij een oplopende concentratie zal het aflopen richting de lever > omzetting ureum. Indien zuurbelasting wordt de protonpomp geactiveerd. Vanuit CO2 en H20 wordt er HCO3- en proton gemaakt. Protonpomp pompt protonen de urine in. HCO3- gaat via anionexchanger richting het bloed. Zodra protonen aankomen wordt de urine zuurder, dan zal een deel van NH3 zich gaan bewegen richting urine door de cel heen. Verhouding ammonium ionen/ammoniak is in de urine lager dan in het interstitium dus beweging vanuit interstitium naar urine. Hier wordt het gebruikt om proton af te voeren in de vorm van ammonium.
