8. A veseműködés és a húgyhólyagműködés szabályozása

Question 1

A kiválasztó szervrendszer funkciója

Answer 1

1. felesleges víz vagy ionok
2. Nitrogén-anyagcsere végtermékek (karbamid (fehérje bomlás terméke), húgysav (nukleinsav bomlásterméke))
3. inaktivált hormonok egy része
4. gyógyszerek és maradványaik
5. xenobiotikumok (biológiailag aktív, testidegen anyagok)
6. túl magas koncentrációt elérő, normálisan nem kiválasztódó anyagcseretermékek (glükóz, tejsav)

Question 2

A vese egyéb funkciója (szabályozás és termelés)

Answer 2

• a testnedvek víz- és sóháztartásának (NaCl, ami befolyásolja a vér térfogatot is - vérnyomást is befolyásolja) szabályozása
• egyéb ionok háztartásának szabályozása
• pH állandóságának biztosítása (vese és a légzőrendszer, metabolikus és respiratorikus kontroll)
• hormontermelés (vese endokrin (belső elválasztású mirigy) szerv):
  1. renin
  2. eritropoetin
  3. kalcitriol
• glukoneogenezis (a máj mellett glükózt termel)

Question 3

Vese által előállított hormonok funkciói

Answer 3

1. renin –> enzim, nem hormon, aktiválja az angiotenzint (ér összehúzódás)
2. eritropoetin –> vörösvértestek termelése a feladata
3. kalcitriol –> D vitamin aktív formája –> a Ca2+ és a foszfát homeosztázisában játszik szerepet, csont felépítés, bélből felszívódás szabályozás

Question 4

Anatómia

Answer 4

két bab alakú szerv, jobb oldali kicsit lejjebb van, mert itt található a máj is
kivezet: húgyvezeték, húgyhólyag, húgycső
mellékvese a vese tetején, szteroid hormonokat termel (szimpatikus idegrendszer része)

felső húgyút: kis, nagy kelyhek és a húgyvezeték

alsó húgyút: húgyhólyag (500 ml vizelet tárolása) és a húgycső

Question 5

A vese anatómiája

Answer 5

Vese kapu, tok, kéreg, velő, arteria renalis, vena renalis, húgyvezeték (ureter), lebenyes piramisok, kis kehely (9 db), nagy kehely (3 db), vesemedence

Question 6

2 féle Nefron

Answer 6

Corticális nefron (rövid kacsú): Kortexben-kéregben (85%)
feladata: szűrés
glomerulus: filtráció/szűrés, befelé, kifelé az afferens és efferens arteriola fut

glomerulus után:
peritubularis (tubulus körüli) capillaris: visszaszívás

Juxtamedullaris (hosszú kacsú): (juxta=mellett, medulla=velő) (15%)
feladata: koncentrálás-higítás
glomerulus közel a piramishoz, ami után a piramisba nyúlik az ér –> vasa recta = egyenes ér, ez biztosítja a velő vérellátását, a kéreg dúsan erezett

Question 7

A vese alapegysége

Answer 7

• Nefron: Funkciónális és struktúrális szempontból is alapegység
• 1,5-3 millió is van egy vesében
• feji részben a vese testecske: Bowman-tokban a glomerulus
  + csatornarendszer, gyűjtőcsatornák találkozása a papilla a piramis csúcsa, itt készül el teljesen a vizelet, amikor a kis kehelybe kerül

csatorna rész: proximális tubulus/csatorna, Henle kacs, disztális csatorna, gyűjtőcsatorna

Question 8

A vese véráramlását jellemző számok/értékek

Answer 8

RBF (renal blood flow): 1200-1300 ml/perc
RPF (renal plasma flow): 600-700 ml/perc
GFR (glomeruláris filtrációs ráta = a Bowman-tokba mennyi filtrátum kerül - ennek 95%-a, nagy része még visszaszívódik): 120 ml/perc
120 ml/perc * 24 h * 60 perc = 172800 ml = 172,8 l vizelet lenne, ennek nagy része visszaszívódik

FF (filtrációs frakció): GFR/RPF = 0,2 = 20%

Question 9

Anyag megmaradás a vesében egyenletekkel

Answer 9

RPFaP(ax) = RPFvP(vx) + UxV(tetején .)
leegyszerűsítve:
RPF(P(ax)-P(vx)) = Ux*V

Question 10

A vizelet képződésének lépései

Answer 10

(4.)Exkréció (kiválasztás) = (1.)filtráció - (2.)reabszorpció + (3.)szekréció

filtráció a Bowman-tokban
reabszorpció és szekréció a peritubuláris kapillárisok és a gyűjtőcsatorna között megy végbe

Question 11

Milyen nem exkretálódó anyagok vannak?

Answer 11

1. Albumin –> nem filtrálódik, vena renalison keresztül távozik a veséből
2. Glükóz –> filtrálódik, viszont teljes mennyiségben reabszorbeálódik –> ha túl sok a glükóz a vérben, akkor mégis exkretálódik, a vizeletben kimutatható

Question 12

teljes mértékben exkretálódó anyagok: PAH és néhány antibiotikum
PAH - clearance meghatározás

Answer 12

mesterséges anyag, a PAH: para amino hipposav

filtrálódik egy része, nem reabszorbeálódik, de a peritubuláris kapillárisokon keresztül a maradék szekretálódik –> így semennyi nem marad a vérben, mind exkretálódik

Korábban felírt egyenlet alapján megkaphatjuk a clearencet:
C(PAH) = RPF
ami egy számot ad a renal plasma flownak

Question 13

Clearance

Answer 13

Az a plazma mennyiség, ami adott idő alatt (1 perc) megtisztul a szubsztráttól

Cx = E/Px = Ux*V(tetején .)/Px [mg/min]/[mg/ml] = [ml/min]

Question 14

Inulin clearance

Answer 14

Mivel az inulin csak filtrálódik, így Glomerulus filtration rate számolható vele

GFRFin = UinV
Pin = Fin
GFR = Uin*V/Pin
GFR = Cin

in: inulin
Fin: filtrátumban mért inulin koncentráció

Question 15

RPF, RBF, GFR, FF

Answer 15

RPF = C(PAH)
RBF = C(PAH)/1-Ht –> Ht = hematokrit érték
GFR = Cin
FF = GFR/RPF = Cin/C(PAH)

Question 16

Miért használnak Inulin helyett kreatinint?

Answer 16

Kreatinin: endogén, az izomban termelődik, ugyanaz a sorsa, mint az inulinnak –> nem reabszorbálódik, nem szekretálódik, kikerül

kreatinint termeljük, így nincs szükség infúzióra

a kiürített mennyiség megegyezik a termelt mennyiséggel, melyet állandónak veszünk

Question 17

A vesekeringés szerepe

Answer 17

1. autoreguláció (Bayliss effektus, stretch aktiváció) 80-180 Hgmm között
2. macula densa sejtek kemoreceptorai (túl sok Na+ esetén vazokonstrikció) vagy ANP
3. macula densa sejtek alacsony Na+, Extracelluláris fluid és vértnyomás esetén –> Ca2+ mennyiség csökken –> renin szekréció –> Na+ visszatartás
4. renin angiotenzin rendszer
5. nagy mennyiségű vérvesztés –> szimpatikus hatásra vazokonstrikció (agy és szívhez inkább a vér), renin szekréció Na+ csökkenésre –> RPF csökken, GFR kisebb mértékben csökken

Question 18

A vesekeringés szerepe

Answer 18

1. A glomerulus kapillárisok túlzott nyomásemelkedésének megakadályozása, a RBF és GFR állandóan tartása
   autoreguláció –> táguló, szűkülő erekkel
   80-180 Hgmm között autoregulációs tartomány

–> Bayliss-effektus vagy “stretch activation”: ha nő a nyomás az erekben ez vazokonstrikciót fog kiváltani, csökkenő nyomás vazodilatációt vált ki
Afferens arteriolákon

2. A nefronok összehangolt működésének, egyenletes vérellátásának biztosítása
   filtráció ugyanannyi legyen
   distalis tubulus visszakanyarodik a glomerulushoz vezető erekhez –> macula densa sejtek (a distalis tubulus falának glomerulushoz közelebbi sejtjei) –> kemoreceptorok –> érzékelik a tubuluson belüli NaCl mennyiségét –> afferens (bevezető) arteriola kontrakciója, így kevesebb vér jut be a glomerulusba
   ezáltal a GFR szabályozódik –> nagy filtráció esetén sok NaCl jut a distalis tubulusba –> ez csökkenti az afferens érátmérőt, ami kevesebb vért juttat a glomerulusba
3. A Na+ visszaszívás biztosítása és az ECF (extracelluláris fluid) állandóan tartása Na+ csökkenés esetén, a GFR megtartása mellett

macula densa sejtek az alacsony Na+ koncentrációt is érzékelik –> csökken az extracelluláris folyadék mennyisége

Na+/K+/2Cl- pumpa –> ha sok a Na+, a macula densa sejtekbe áramlik a Na+, ha kevés, akkor nem

ATPs adenozin (ADO) mediálta szignáltranszdukció

csökkent szignál transzdukciós út, ezáltal csökkent Ca2+ mennyiség az arteriolák falában lévő sejtekben –> ez fokozza a renin szekrécióját

szekretoros granulumokban raktározódik a renin –> a Ca2+ szint csökkenés a szekréció ingere

renin szekréció fokozódik –> helyreállító mechanizmus folytán a Na+ visszatartást segíti elő

Question 19

Renin-angiotensin rendszer

Answer 19

csökken a vérnyomás és az extracelluláris fluid mennyiség –> renin szekretálódik –> májban képzett angiotensinogenből angiotensin I. keletkezik –> (tüdőből ACE: angiotensin-converting enzim) angiotenzin I.ből angiotenzin II.-t képez –> ez a mellékveséből aldoszteron képzést indukál –> az aldoszteron a vesében só (NaCl) és víz (H2O) visszaszívását fogja okozni

illetve az angiotenzin II. másik hatása –> az erek vazokonstrikciója

Question 20

túl nagy Na+ mennyiségnél (a vérben) Na+ kiürítés

Answer 20

jobb pitvari - atrialis natriuretikus peptid (ANP) –> Na+ ürítést fokozni fogja

ANP az afferens arteriolát dilatálja
az efferens arteriolát kontrahálja

így segíti elő a Na+ gyorsabb kiürülését

Question 21

drasztikus vérnyomás csökkenés esetén

Answer 21

keringési redisztribúció

1. szimpatikus aktivitás –> a szívhez és az agyhoz irányítja a vért, a vesétől pedig elveszi
   –> afferens arteriola vazokonstrikció –> filtráció lecsökkentése
2. Renin szekréció nő, mivel a Na+ mennyiség csökken
   szimpatikus aktivitás

következmény:
RBF nagyon lecsökken, de a filtrációt fent kell tartani –> GFR kevésbé csökken

Question 22

glomerulus felépítése

Answer 22

kapilláris erekben endotel sejtek fenesztráltak
ezen kívül összefüggő bazális membrán rész –> ez a valódi barrier (podocita és endotel sejteknél lyukak), kollagén és proteoglikánokból áll, könnyen átjutnak rajta kismolekulák és víz, de a fehérje és a sejt nem jut át rajta –> a filtrátum, ami a Bowman tokba kerül fehérje és sejtmentes

parietális lemez (fali) a bowman tokban és visceralis lemez (zsigeri)

glomerulus endotel sejtjeit borítják be a visceralis sejtek –> ezek a podociták (lábnyúlványaikkal körülölelik a kapillárisokat), ezek között is pórusok vannak

Question 23

Molekulanagyság és töltés hatása a filtrációra

Answer 23

65000 Da szint –> alatta szabad filtráció, felette nincs
7000-65000 Da között a filtrálódó molekula százaléka csökken a súly növekedésével

(HCG peptid hormon –> terhesség kimutatása –> ürül a vizeletbe, mert a bazális membrán még átengedi (65000 Da felett))

bazál membrán negatív töltésű –> pozitív töltésű anyagok jobban filtrálódnak, mint a negatív töltésűek

Question 24

Nettó filtrációs nyomás

Answer 24

glomerulus hidrosztatikai nyomás
és ozmotikus nyomás

nincs Bowman-tok kolloidozmotikus nyomás, mert a Bowman-tokban nincsenek fehérjék (filtrátum fehérje és sejtmentes)

GFR = nettó filtrációs nyomás*Kf (filtrációs koefficiens)

Question 25

A proximális tubulus

Answer 25

1. kefeszegély –> intenzív transzport folyamatokhoz sok transzporter kell –> ehhez kell több hely, ezért van kefeszegély
2. sok mitokondrium a sejtekben –> sok energiát termelnek, sok energia kell a transzport folyamatok végbemeneteléhez
   Na+/K+ ATPáz használja fel az energia legnagyobb részét

reabszorpció másodlagos és harmadlagos transzporttal (elsődleges: ATP-t használ energiaként, másodlagos: koncentráció gradienst használ energiaként, harmadlagos: egy másik transzporter, külső molekulát használ fel)

3. 1,5 kg NaCl-ot filtrálunk naponta, ebből 1kg a proximális tubuluson szívódik vissza (60-70%-a)
4. leaky - sejtkapcsolat –> rések a sejtek között, emiatt nem alakul ki nagy elektromos vagy pH gradiens, —> és víz is át tud jutni itt, ozmotikusan aktív anyagok visszaszívását ekvivalens mennyiségű víz követi

Question 26

proximális tubulus reabszorpciója

Answer 26

proximális tubulus reabszopciója:
bazolaterális és lumináris membrán
bazolaterális membránon Na+/K+ pumpa –> Na+ot sejtből kiviszi –> Na+ gradiens –> a lumináris oldalról visz be Na+-ot, vele együtt kotranszporttal glükóz, laktát, aminosavak stb.

Na+/H+ antiporter a lumináris oldalon, Na+ visszaszívás nagy részéért felelős
–> víz disszociáció
szénsav anhidráz segítségével OH- és CO2-ból szénsav, HCO3- visszaszívódik

és paracellulárisan is a víz és Na+

Question 27

Henle-kacs

Answer 27

leszálló vékony ág: víz visszaszívás
egyre koncentráltabb a szűrlet (300 –> 1200 mOsm/l)
hajtű kanyar is vizet szív vissza
felszálló ágon NaCl visszaszívás –> vékony szakaszon passzív transzport, a vastag szakaszon aktív transzport is
felszálló ágon nincs kefeszegély, itt már nem történik annyi visszaszívás, mint korábban
vízre impermeábilis szakasz –> higító szakasznak is hívják

legalul (1200) hiperozmotikus, felül hipoozmotikus az oldat

Question 28

vastag felszálló ág reabszorpciója

Answer 28

Na+/K+/2Cl- pumpa (másodlagos aktív transzporter) lumináris felszínen, másik oldalon bazolaterálison a Na+/K+ pumpa fog Na+ gradienst kialakítani

itt is van Na+/H+ pumpa, mint a proximális tubulusnál

paracellulárisan szívódik át Na+ (víz itt már nem)

Question 29

disztális tubulus reabszorpciója

Answer 29

csak egy Na+/Cl- kotranszport a lumináris felszínen

tubuloglomeruláris feedback (gondolom a macula densa sejtekkel)

5-6%-a a Na+ visszaszívásnak, vízre ez is impermeábilis

Question 30

gyűjtőcsatorna

Answer 30

lumináris oldalon Na+ reabszorpció és K+ szekréció

bazolaterális oldalon Na+/K+ pumpa is

Question 31

A gyűjtőcsatornák vízpermeabilitása

Answer 31

akvaporin csatornák (AQP) csak a bazolaterális oldalon vannak kihejezve, az apikális (luminális) oldalon nem
–> vezikulákban tárolódnak
vazopresszin hormon (ADH - antidiuretikus hormon) jelenlétében jelátviteli úton az akvaporin csatornák kihejeződnek az apikális oldalra
–> így víz visszaszívás történhet itt is

Question 32

K+ transzport a nefron mentén

Answer 32

1. Proximális tubulus: paracelluláris K+ reabszorpció Na+ visszaszívással kísérve
2. Vastag felszálló szár: K+ reabszorpció a Na+/K+/2Cl- transzporteren keresztül Na+ visszaszívással kísérve
3. disztális tubulus és gyűjtőcsatorna (kérgi és külső velő szakasza): K+ szekréció Na+ reabszorpcióval kísérve –> itt aldoszteron fokozza a K+ szekréciót, itt hat az aldoszteron

Question 33

Koncentrált vizelet

Answer 33

vízhiány esetén a vese víz visszaszívásával képes nagyobb koncentrációjú vizelet előállítására
Az emberi plazma ozmolaritása normálisan 295 mOsm/l, ennek a négyszeresére, 1200 mOsm/l létrehozására képes a szervezet

sivatagi egér víz nélkül is képes huzamosabban élni, 60000-100000 mOsm/l-t képes előállítani

Question 34

Ozmotikus gradiens a vesében

Answer 34

papillában passzív vízvisszaszívás

hiperozmotikus a medulla
aktív transzporttal tartja fent a medulla az ozmotikus gradienst

ellenáramlásos rendszerek 3 szakasza:
vasa recta, Henle kacs, gyűjtőcsatorna
–> ez a három hozza létre és tartja fent az ozmotikus gradienst

Question 35

Ellenáramlásos sokszorozó mechanizmus a Henle-kacsban

Answer 35

1. felszálló száron NaCl visszaszívás (nincs víz visszaszívás) –> hígul az oldat, az intersticiális tér koncentrálódik
2. intersticiális tér koncentrálására a leszálló ágon vízvisszaszívás –> koncentrálódik az oldat, miközben az intersticiális térrel ekvilibriumot alakít ki –> a koncentrált oldat hatására több NaCl lép ki
3. további izozmotikus folyadék érkezik, tovább halad a Henle-kacsban
4. egyre sűrűsödik a folyadék

Question 36

ellenáramlásos kicserélődés a vasa recta rendszerben

Answer 36

a felszálló ág leadja, a leszálló ág felveszi az ozmolitokat, állandó értékeket tart

Question 37

akvaporin csatornák hatása

Answer 37

nincs jelen vazopresszin (ADH)
hiánya azt eredményezi, hogy akvaporin csatornák nem helyeződnek ki –> híg vizelet ürül ki a veséből

van vazopresszin –> kihelyeződnek az akvaporin csatornák –> nagyobb sűrűségű vizeletet ürítünk

Question 38

Intracelluláris és extracelluláris folyadékterek közötti ozmotikus kicserélődés

Answer 38

aktív Na+/K+ pumpa és passzív akvaporin csatornák (legtöbb sejtben van ilyen)

izozmotikus
hiperozmotikus
hipoozmotikus

ozmoreceptorok –> hiperozmotikus környezetben a receptorok a vazopresszin szintetizálására fognak hatni, és a szomjúság központra –> vazopresszin a vizet visszatartja, míg a szomjúság központ vízfelvételt fog inspirálni

Question 39

vér volumenszabályozás

Answer 39

nincsenek közvetlen volumen érzékelő receptorok –> nyomás érzékelő receptorok vannak, ezen keresztül érzékeljük a volumen változást

alacsony nyomású baroreceptorok
- pitvar (nagyobb nyomás, térfogat –> ANP termelődik –> nagyobb filtráció)
- kisvérkör

magas nyomású baroreceptorok
- aortaív
- carotis sinus
- juxtaglomeruláris apparátus

indirekt érzékelés (kemoreceptor)
- disztálus tubulus - macula densa sejtek

párhuzamosan szimpatikus aktivitás (tónus)
adott vérnyomás mellett alacsony, vagy normál a szimpatikus tónus –> nem igényel volumennövelő aktivitást
szimpatikus hatás nagy azonos vérnyomás mellett –> volumenreguláció be fog indulni