Lecture Nieren Flashcards
emie
iets in plasma
hypernatremie = verhoogd plasma natrium
urie
iets in urine
albuminurie = albumine in urine
Nieren liggen
retroperitoneaal aan beide kanten van het lichaam
% cardiale output naar nieren
25%
Urine verloop
nierbekken - ureter - blaas
Wie hebben een kortere ureter
vrouwen
Acruate
Boogvormige aders en slagaders; veel voorkomend in de nieren
Functionele en structurele basiseenheden in nieren zijn
nefronen
aanvoer van bloed naar nieren vis
arterie
bloed komt in nefron via
via de glomerulus door de afferente arteriole
kapsel van bouwman
zit om glomerulus heen
dubbelwandige kamer waarin voorurine wordt opgenomen
Wordt al het bloed door de nieren gefilterd?
Nee, deel gaat via de efferente route weg om de nier te voorzien van voedingsstoffen.
vanuit de glomerulus komt het bloed in de
proximale tubulus; reabsorptie van glucose, zouten en aminozuren.
proximale tubulus
gekronkelde buis en dient voor resorptie van glucose, zouten en aminozuren
wand van proximale tubulus bestaat uit microvilli
die veel mitochondriën bevatten aangezien hier veel energie nodig is
proximale tubulus gaat over in
lis van Henle
Lis van Henle
bestaat uit dalend en stijgend deel
in lis van Henle wordt veel water geresorbeerd
stijgende deel van lis van Henle gaat uiteindelijk over in distale tubulus
Distale tubulus
Natrium en kalium regulatie
gaat over in verzamelbuis
iedere nier bevat
1 miljoen nefronen
2 soorten nefronen
oppervlakkige nefronen en juxtraglomulaire nefronen
Meeste nefronen zijn oppervlakig (85%); kortere lis van Henle en geen vasa recta maar peritubulaire capillairen die ervoor zorgen dat bloed wat niet gefilterd wordt naar de rest van tubuli wordt gebracht
Juxtraglomulaire nefronen gaan tot diep in medulla, hebben een langere lis van Henle en glomerulus. concentrerend vermogen van nier wordt hier bewerkstelligd: houdt
in dat er concentratiegradiënt wordt aangelegd waardoor natrium en (in mindere mate)
water kan worden teruggeresorbeerd. Efferente arteriolen vormen vasa recta in
juxtaglomerulaire nefronen. Zorgen ervoor dat nutriënten naar nieren gaan maar ook
dat concentratiegradiënt intact blijft
vasa recta
are the straight arterioles, and the straight venules of the kidney
They enter the medulla, and surround the loop of Henle
GFR
Glomurulus filtratie rate
welk soort nefron heeft hogere GFR
De juxtamedulaire nefron
Functies nieren
Eliminatie van waterige stoffen; bv geneesmiddelen en toxische stoffen;nier is dus
verantwoordelijk voor verwijderen van afval
Behouden van essentiële stoffen
Regulatie van ionen als H+ (pH), Na+, K+ en Ca2+
Regulatie van plasmavolume en bloeddruk;doet nier door retentie van water of
uitscheiden van water
Regulatie van plasmaosmolaliteit (mosmol/kg)
Productie van hormonen als erythropoiëtine, renine en 1,25(OH)2D (actieve vorm van
vitamine D)
Concentratie van deze afvalstoffen is hoog in urine
ureum, creatine, ammoniak en urinezuur
creatinine
afbraakproduct van spieren
ammoniak en ureum afbraakproduct van
eiwitten
urinezuur afbraakproduct van
DNA
Concentraties van ionen in urine hoog
Voornamelijk Cl- en K+
HCO3- hoger in plasma
Renale integratie met pulmonaire en cardiovasculaire systeem
renale systeem en respiratoire systeem werken samen om zuur-base balans te reguleren,
cardiovasculaire systeem en respiratoire systeem reguleren gasuitwisseling, renale
systeem en cardiovasculaire systeem regelen samen bloeddruk door bloeddruk, -volume en osmolaliteit te handhaven
Om bloeddruk en volume reguleren kan
Wordt gedetecteerd in sinus carotidus, de aortaboog, renale afferente arteriole dus aanvoer en in de atria in het hart. Op het moment dat er te hoge of te lage bloeddruk is zijn de regelmechanismen zoals RAAS, sympathetische systeem, NS, ADH en ANP. Wat is effect van die systemen? Sympathisch is heel snel op hart en bloeddruk maar alle processen via de nier duren
langer. Osmolaliteit wordt in hypothalamus gedetecteerd. Op het moment dat deze hoog is wordt ADH afgegeven dus hou je meer water vast en je krijgt dorst.
plasma osmolaliteit
urine osmolaliteit
285-295 mOsmol/kg
50-1,200 mOsmol/kg
Renale blood flow (RBF)
1200 mL/min
Renale plasma flow (RPF)
Renal plasma flow is the volume of plasma that reaches the kidneys per unit time
700 mL/min
Ultrafiltraat productiesnelheid (GFR)
125 mL/min (180 L/dag)
Urine = 1-2 L/dag
GFR mannen vs vrouwen
mannen: 100-140 mL/min per 1,73 m2
vrouwen: 90-130 mL/min per 1,73 m2
drie lagen glomerulus
1) fenestrated endotheel (permeabiliteit)
2) basment membraan bestaande uit EC moleculen (lading)
3) filtratie slits (paracellulair transport en endocytose). Bestaat uit podocyten. Porie grootte 60-70 kDa
Filtratie barriere limiteert filtratie op basis van
grootte en lading
Moleculen < 1.8 nm gefilterd
Moleculen >3.6 nm niet gefilterd
Cationnen (+) beter gefilterd dan anionen (-)
Albumine en glomerulus
3.5 nm groot maar is een anion; niet gefilterd. Gewicht van 66.5 kDa
Echter, wordt veel over gedebatteerd. Men denkt dat het wel gefilterd wordt maar dat er dan reabsorptie plaatsvindt.
Proteinuria
Eiwitten in urine; komt voor bij veel aandoeningen
FcRn
Receptor op podocyten die IgG en albumine mogelijk helpen door de glomerulus te komen. Om verstopping tegen te gaan.
Albumine in de nieren
The glomerular filtrate enters the proximal tubuliwhere proximal tubular epithelial cells lining the lumen of the tubuliare involved in reabsorption of albumin, and thus prevent loss into the urine.
1. Proximal tubular epithelial cells also express the cubilin/megalinreceptor complex that binds albumin.
2. In acidified endosomes, FcRn(NeonatalFcreceptor)binds the ligands, and facilitate transcytosis.
3. The ligands are delivered to the interstitial space of the kidneys followed by drainage to lymphatic vessels and re-entry to theblood circulation.
Wat zit er in het ultrafiltraat
electrolyten, glucose, creatinine, urea, niet-eiwit gebonden componenten, albumine
Netto filtratie druk
Pf = 10 mm Hg
Pf = Pb - (P0 + Pe)
Pb = Glomulaire capillaire druk (55 mm Hg)
P0 = Colloid osmotische druk (30 mm Hg)
Pe = Renale tegendruk (15 mm Hg)
Netto = 10 mm Hg
GFR wordt bepaald door
- totale oppervlakte voor filtratie
- filtratie permeabiliteit
- net filtratie druk
wordt gereguleerd door
- renale autoregulatie
- neuronale controles
- hormonale mechanismes
Macula densa
Meet Na/Cl gehalte in distale tubulus;als dit laag is dan GFR laag
Welk onderdeel van de nieren zorgt voor constate circulaire volume en dus GFR?
Juxtaglomulaire apparatus via Renine productie en renale bloed druk. Renine is onderdeel van RAAS. De juxtaglomulaire cellen zijn gladde endotheelcellen aanwezig in de afferente en efferente arteriole. Bij lage GFR wordt RAAS geactiveerd; dilatatie afferentie arteriolen
gewicht nieren
300 g per stuk
RBF wordt gereguleerd door
renale vasculaire weerstand (RVR) voor 90 tot 180 mm Hg
RVR
de weerstand van de interlobulaire ader, afferente arteroile en efferente arteriole
Bij lage bloeddruk hoe regulatie GFR?
Afferente vasodilatie. Als er maximale vasodilatie is dan efferentie vasoconstrictie via angiotensin II
Filtratie fractie (FF)
Glomulaire filtratie rate (GFR)/ renale plasma flow (RPF)
The fraction of renal plasma flow that is filtered at the
glomerulus
Normaal is 18% maar als die verhoogd is kan er pathologie zijn en noemen we hyperfiltratie. Is adaptieve respons om GFR hoog te houden
GFR = 125 mL/min
RBF = 1200 mL/min
RPF = 700 mL/min
Hyperfiltratie oorzaken
Tijdens zwangerschap en bij het eten van eiwit-rijke maaltijden
Vroege manifestatie van aandoeningen (moet nog bewezen worden)
Adaptief response op verlies van nefronen; wel becshadiging glomurulus dan
Verstopping van nefronen
GFR kunnen we definieren als
het volume van het plasmawater dat gefilterd wordt door de glomerulus per tijd maar ook per lichaamsoppervlakte. Gaat om klaring van een stof die vrij gefilterd wordt, die niet eiwit gebonden is, niet uitgescheiden of teruggeresorbeerd door de tubulus en niet gemetaboliseerd. Weinig stoffen waarbij dit allemaal geldt is inuline.
GFR en leeftijd
GFR daalt met leeftijd
Tubulus contortus I
Proximale tubulus
Proximale tubulus is een enorm actief stukje van de nier want veel terugresorbtie. Natrium is heel belangrijk teruggeresorbeerd en daarmee semi-passief chloride en water. Samen met glucose actief.
Veel bicarbonaat bij pH regulatie. K, ca, mg, fosfaat, ureum, urinezuur en peptiden. Ook voor stukje secretie voor lichaamseigen kreatinine en lichaamsvreemde salicylaten en diuretica
Bij einde proximale tubules alle nutrienten zijn terug geresorbeerd
80-90% reabsorptie HCO3-
65-70% Na+ en H2O reabsorptie
50-60% Cl- en K+ reabsorptie
Natrium en glucose is actieve transport en kost veel energie.
SGLT2
staat voor sodium glucose. Die zorgt ervoor dat natrium als glucose teruggeresorbeerd worden en je hebt ook natrium/kalium pomp.
Terugresorptie in proximale tubulus
Bevat veel microvili en mitochondria; belangrijk voor actieve natriumtransport; natrium en kalium wordt via N+ /K+ transporter actief naar
capillairen getransporteerd; kalium wordt dan tubulus in getransporteerd maar kan deze
passief verlaten via ionkanaal, natrium wordt aan lumenkant passief tubuluscel in
getransporteerd via transporter, glucose wordt via secundair actief transport mee
getransporteerd ; transporters waarmee dit kan gebeuren zijn SGLT1 en SGLT2 (speelt ook
rol bij diabetes)
Chloride, andere anionen en kalium kunnen via paracellulaire route tubuluscellen passeren
Cubuline-megaline
Receptorcomplex uit 2 receptoren; sommige liganden
worden alleen door megaline gebonden, anderen hebben gehele complex nodig cubulinemegaline
presenteert zich in tubulus en zorgt voor transcytose gevolgd door endocytose in
interstitium complex dient voor opname van bijna alle gefilterde eiwitten (albumine),
vitaminen, hormonen, enzymen en geneesmiddelen bij abnormaal functioneren ontstaat oa albuminurie zou simpeler zijn om deze grotere moleculen niet door filter te laten in glomerulus systeem bestaat echter om nier in staat te stellen om hormonen te gebruiken
Megaline en geneesmiddelen
Megaline medieert opname van nefrotoxische geneesmiddelen als gentamicine
blokkade van megaline voorkomt acute nierschade wand van proximale tubulus
brengt ook neonatale Fc-receptor tot expressie om antilichamen terug te brengen in
bloedbaan liganden voor receptor worden naar interstitiële ruimte in nieren gebracht komen in lymfesysteem terecht en worden weer in bloedcirculatie opgenomen
megaline-cubuline liganden
albumine (!!!!)
B12
Vitamine B-binding eiwit
Retinol-binding eiwit
Folate-binding eiwit
Lis van Henle permeabiliteit
Lis van Henle is belangrijk van terugresorptie van natrium en daarmee ook chloride en water. Het dalende deel is permeabel voor water en niet voor NaCl. Belangrijk in reabsorptiewater.
Het stijgende been is impermeabel voor water en permeabel voor NaCl+ actieve terugresorptie van natrium en passief van chloride.
Vasa recta is overal zeer permeabel voor water en NaCl. Opname en snelle afvoer van interstitieel vocht
osmolaire gradient medulla
Medulla heeft sterke osmolaire gradient. In de schors is 300 osmolariteit en stijgt tot zon 1200 in de cortex.
Inhoud van die lis van Henle moet daarmee in evenwicht zijn. Urine heeft osmolariteit van 300 en hoe dieper het gaat, hoe hoger de osmolariteit door water aan het filtraat te onttrekken. Dat water wordt in vasa recta opgenomen en zo blijft de gradient constant. Bij stijgende deel gaan we terug
naar meer natrium afvoeren en uiteindelijk zien we een hypotone urine dus veel water en natrium is
uitgescheiden. Vasa recta zorgt voor milieu in medulla constant te houden door NaCl op te nemen en
af te staan.
tegenstroomprincipe
Het gefiltreerde vocht in de proximale buis is iso-osmotisch. Voor de regulatie van het lichaamsvocht moet je in staat zijn geconcentreerd of ongeconcentreerde urine te maken.
Feiten filtratie lis van Henle
- concentrerend vermogen van de nier
- drijvende kracht is osmotische gradient medulle (gevoed door NaCl uit stijgende been)
- Vasa recta houdt gradient intact
- 2x zoveel NaCl onttrokken als water (er is een stapeling van NaCl in niermerg voor osmotische graidient. Ook houdt de tubulus de inhoud hypotoon aan eind lis van Henle)
- Na-resorptie gaat door in distale tubulus (productie verdunde urine)
Ureum recycling
Belangrijk voor osmotische gradient medulla.
Wordt in inner medulla opgeslagen en is belangrijk in de osmotische gradient van de medulla. Bij de hydratie wordt de reabsorptie van water verhoogd door de hoge ureumconcentratie.
De verzamelbuis wordt permeabel gemaakt voor ureum via ADH!!!!
Door welke cellen wordt renine afgegeven
Macula Densa
Gestimuleerd door:
sympatische zenuwen
renale slagader hypotensie
verlaagde Na/Cl toevoer naar de distale tubulus
RAAS systeem
Renine afgifte in de nieren zorgt voor angiotensinogeen afgifte in de lever. Dit wordt omgezet in angiotensine I, en dat in angiotensine II vi ACE.
angiotensine II zorgt voor
1) sympatische activteit omhoog
2) vasoconstrictie
3) ADH afgifte (h2o absorptie in bloed)
4) tubulaire NaCl reabsorptie en K+ excretie en behoud H2O
Effect: Water en zout retentie, waardoor circulerend volume toeneemt; bloeddruk neemt toe. Perfusie juxtaglomerulair apparatus omhoog
Tubulus Contortus II
Distale tubulus
Functie distale tubulus
Reabsorptie van Natrium (actief) en chloride (passief) onder invloed van aldosteron. Ook reabsorptie van water onder invloed van ADH.
Actieve reabsorptie van calcium via stimulatie door PTH en actieve vorm Vit. D
Actieve vorm Vit. D
[1,25(OH)2D]
Vitamine D metabolisme
Komt uit voedsel (zuivel) en via de zon. In de lever wordt dit omgezet.
Als er hoge PTH en lage P, Ca is, dan toename actieve Vitamine D in nieren
Als er lage PTH en hoge P en Ca dan afname actieve Vitamine D
PTH
Parathyroid hormoon
PTH en calcium
Lage plasma calcium zorgt voor meer PTH secretie. In de botten en nieren zorgt het voor meer calcium reabsorptie; meer calcium in plasma. Ook zorgt het in de nieren voor meer formatie van actieve vit. D en reabsorptie van calcium in de darmen
Functie verzamelbuis
regulatie van water en elektrolytexcretie, oa door hormonen
Terugresorptie van natrium; kan op 3 manieren;
- Actief; tegelijkertijd met chloride wat passief geresorbeerd wordt
- Tegen H+ in bicarbonaat, fosfaat en ammonium mechanisme
- Tegen kalium dmv aldosteron; wordt in bijnierschors geproduceerd
- Excretie van kalium; tegen natrium oiv aldosteron, maar kan ook tegen H+
- Terugresorptie en uitscheiding van water; oiv antidiuretisch hormoon (ADH);
stimuleert terugresorptie van water
pH en … zijn gekoppeld
Electrolyt en pH regulatie zijn gekoppeld
3 type cellen verzamelbuis
Principale cel bevat epitheliale natriumkanaal (ENaC) en Na+ /K+ -ATPase (aldosteron); zorgt voor finetuning van hoeveelheid natrium, kalium, bicarbonaat en calcium in verzamelbuis
Andere 2 typen zijn acid-secreting, bicarbonate absorbing type A en B-intercalerende
cellen (IC); type A is verantwoordelijk voor secretie van zuur (H+), type B is
verantwoordelijk voor excretie van basen (bicarbonaat) terwijl het NaCl reabsorbeert; dienen voor finetuning van
pH
Reacties verminderd plasma voume
1) verlaagde arteriale druk - arteriele baroreceptoren - hypofyse - ADH - water retentie
2) verhoogde omsolaritiet - osmoreceptoren - hypofyse - ADH - water retentie
3) verlaagde arteriele druk - renine - RAAS systeem
ADH effect nieren reabsorptie
Met ADH is verzamelbuis permeabel voor water; water reabsorbtie; geconcentreerde urine
Zonder ADH is verzamelbuis niet permeabel voor water; water verlies via urine. Ook is verzamelbuis niet permeabel voor ureum.
Parameter voor dehydratie
Ureum (verhoogd zodat meer water gereabsorbeerd wordt)
Wat werkt RAAS systeem tegen
Natriuretische peptides zoals ANP en BNP. Ze worden gemaakt als trigger op verhoogd plasmavolume. Ze remmen de productie van renine en zorgen voor de excretie van water en natrium
3 mechanismes voor pH regulatie
1) Koolzuur ahydrase/CO2/HCO3-
2) Fosfaat; HPO4
3) NH3/NH4
NH3/NH4 is de centrale stof in renale zuur/base regulatie. 50-70% zuur excretie onder normale omstandigheden. 80-80% zuur secretie bij metabole acidose.
Bij fysiologisch pH is NH3 vooranemlijk aanwezig als NH4+. Bij pH wisselingen is NH3 vooral beinvloed
Proximale tubulus in pH regulatie HCO3-
Reabsorptie van 75-80% van het door de glomerulusgefilterde HCO3- mbv omzetting door koolzuur anhydrase met een H+
In het lumen wordt gefilterd HCO3-omgezet naar CO2, dat opgenomen wordt en weer omgezet naar HCO3-in de tubuluscel door hetzelfde enzym.
pH urine daalt van 7,4 naar 6,7
Proximale tubulusin pH regulatie Fosfaat metabolisme
Regulatie van fosfaat gaat via passief mechanisme; bivalent fosfaat is afkomstig uit
eiwitten en komt in filtraat terecht; dient als buffer voor uitscheiding van H+ door
bicarbonaat systeem; De productie van bicarbonaat in de cellen zorgt voor vrijkomen H+; uitscheiden in lumen. In lumen bindt H+ aan fosfaat.
H+ komt in lumen door te ruilen met Na+
Ammonia transport mechanisms in the proximal tubule
Bij fysiologische pH is ammoniak voornamelijk aanwezig als ammonium;bij pH
wisselingen wordt ammoniakconcentratie sterk beïnvloed; proximale tubulus
synthetiseert 2 NH4
+ en 2 HCO3- uit glutamine in de mito’s; netto-effect hiervan is verhoging van pH van bloed door excretie van H+ en opname van HCO3; pH wordt gereguleerd in lis van
Henle en distale tubulus mbv HCO3; in stijgende deel van lis van Henle wordt 10-20%
van gefilterde HCO3 heropgenomen ; bij acidose wordt meer HCO3 geabsorbeerd
Bij acidose is
NH4+ productie verhoogd in de proximale tubulus.
De excretie van NH4+ is ook de major route voor excretie van H+ in gelijke hoeveelheden
Lis van Henleen distale tubulusin pH regulatie m.b.v. HCO3-
TAL; dikke gedeelte opstijgende been is verantwoordelijk voor 10-20% van absorptie van HCO3-. Bij acidose is er meer HCO3- absorptie.
Type A intercalerende cellen
Acid secreting
Aan het apicale membraan heb je de H+/K+ ATPase en de H+ ATPase; H+ excretie
Aan de basolaterale membraan heb je AE1 (anion exchanger1), wat zorgt voor meer absorptie van HCO3- in bloed
Deze receptoren zijn geinduceerd bij metabole acidose
Type B initercalerende cellen
Base secreting
Apicale membraan;
pendrine receptor. Belangrijk voor HCO3- secretie
NDCBE voor HCO3- absorptie
Netto: 2 HCO3- uitgescheiden en NaCl opgenomen
Basolaterale membraan; AE4. Absorptie van HCO3- en natrium
Factoren die netto zuur productie reguleren
1) type en hoeveelheid eiwit ingenomen; meer eiwit = meer zuur productie
2) type en hoeveelheid fruit en groente ingenomen. meer = minder zuur
3) type en hoeveelheid organische zuur anionen excretie
4) zuur-base status
5) proximale tubulus functie
Welk systeem is kwantitatief het meest belangrijk in de pH regulatie van de nier
Het ammonium systeem in de proximale tubulus
