Niere Flashcards
Was ist ein Nephron?
kleinste funktionelle Einheit der Niere
Wie viele Nephrons gibt es pro Niere?
ca 1 mio
Was ist die Aufgabe der Nierenkörperchen?
Bildung des Primärharns
Was ist die Aufgabe der Nierenkanälchen?
Bildung des Endharns
Woraus besteht ein Nephron?
- Nierenkörperchen, die in der Nierenrinde liegen
- Nierenkanälchen, bilden Tubulussystem
Welche Aufgabe hat der proximale Tubulus?
Hauptresorptionsort + Sekretion von harnpflichtigen Substanzen
Welche Aufgabe hat die Henle-Schleife?
Aufbau einer osmotischen Hochdruckzone (Harnkonzentrierung)
Welche Aufgabe hat der distale Tubulus?
Resorption von NaCl
Welche Aufgaben haben Verbindungsstück und Sammelrohr?
Feinabstimmung der Harnzusammensetzung durch Aldosteron und ADH
Wasserausscheidung
Woraus besteht der JGA?
- Epitheloidzellen (bilden Renin)
- Macula densa Zellen
- Mesangiumzellen
Welche Funktionen hat die Niere?
- Ausscheidung harnpflichtiger Substanzen
- Regulation (SBH, Elektrolyt, Blutdruck und Volumen)
- Produktion von Hormonen
Wie hoch ist der renale Blutfluss?
1200 ml die Minute
-> ca 20% des HZV
Wozu dient der hohe renale Blutfluss?
zur Filtration des Blutes + Bildung des Primärharns, nicht zur Sauerstoffversorgung
Wie hoch ist die O2-Sättigung im Nierenvenenblut?
liegt bei ca 90% ( 186ml O2/L Blut)
Wozu dient das erste Kapillarnetz der Glomeruli?
dient der Bildung des Primärharns
Was ist die Aufgabe des peritubulären Kapillarsystems?
versorgt das Nierenparenchym mit Blut
- > 90% Nierenrinde
- > 10% Nierenmark
Warum liegt die Durchblutung des Nierenmarks nur bei 10%?
bei höherer Durchblutung würden osmotisch wirksame Teilchen für den Konzentrierungsmechanismus ausgewaschen
-> erhöhter systemischer Blutdruck = Druckdiurese
Woraus besteht glomeruläre Filtrationsapparat?
- gefenstertes Endothel
- neg. geladene Basalmembran
- Podozyten (Schlitzmembran)
- Mesangiumzellen, die die Kapillarschlingen sauber halten
Was ist der Primärharn?
ein eiweißfreies Ultrafiltrat
Wie hoch ist die GFR?
120 ml/min
Was ist der effektive Filtrationsdruck?
Summe der Drücke, die die Filtration bestimmen
Woraus setzt sich der Effektive Filtrationsdruck zusammen?
- hydrost. Druck Kap. (P kap) “50 mmHg”
- onkotischer Druck Kap. “15 mmHg”
- hydrost. Druck Bow. (P bow) “25 mmHg”
Wovon ist die GFR abhängig?
- effekt. Filtrationsdruck ( P eff)
- Filtrationsfläche (F)
- Filterleitfähigkeit (L)
F + L = Filtrationskoeffizient “Kf”
Wie lautet die Formel für die GFR?
GFR = P eff x Kf
Warum kann man den onkotischen Druck der Bowman-Kapsel vernachlässigen?
Primärharn ist eiweißfrei
Warum verändert sich der onkotische Kapillardruck im Verlauf?
eiweißfreiem Filtrat wird zunehmend Wasser und Salze entzogen, dadurch nimmt die Proteinkonzentration im Kapillarbett zu und der onkotische Druck steigt von ca 25 mmHg im Vas afferens auf Werte über 30 mmHg im Vas efferens
Folge: P eff sinkt am Ende des Glomerulus auf 0 mmHg und es entsteht ein Filtrationsgleichgewicht
Was bezeichnet man als Autoregulation der Niere?
Mechanismus, um die Durchblutung ohne äußere oder hormonale Kontrolle dem Bedarf anzupassen und im physiologischen Bereich konstant zu halten
Wie funktioniert die Autoregulation?
zwei Mechanismen
1. myogene Reaktion - Bayliss Effekt:
bei steigendem intravasalen Druck, öffnen mechanosensitive Kationenkanäle in den glatten Gefäßmuskelzellen. Einstrom depolarisiert Muskelzellen, Ca2+ -Kanäle werden aktiviert und über Ca2+ eine Kontraktion der Gefäßmuskulatur ausgelöst
-> Blutdruckanstieg = Vasokonstriktion
2. tubuloglomerulärer Feedback-Mechanismus:
Macula densa Zellen des JGA senden bei Erhöhung der NaCl-Konzentration im aufsteigenden Teil der HS ein vasokonstriktorisches Signal an die afferenten Arteriolen
-> NaCl-Anstieg reduziert die GFR, passt Primärharnmenge an die Resorptionskapazität des Tubulus an
Was bewirkt RAAS in Bezug zur Autoregulation der Niere?
- bei Unterschreitung von 80 mmHg sezernieren Epitheloidzellen des JGA Renin -> bildet Angiotensin II -> starke Vasokonstriktion = Erhöhung RR
- zusätzlich bewirkt Angiotensin II eine Vasokonstriktion auf die efferenten Arteriolen = Anstieg der GFR
Was bewirken Noradrenalin und Dopamin bei der Nierendurchblutung?
- Noradrenalin über alpha 1-Rezeptoren -> Konstriktion
- Dopamin über D1-Rezeptoren -> Dilatation
Was bedeutet Clearance?
gibt das fiktive Plasmavolumen an, das pro Zeiteinheit von einem bestimmten Stoff vollständig gereinigt wird
Wovon hängt die Clearance ab?
von Filtration, Sekretion und Resorption
Was bezeichnet die fraktionelle Ausscheidung?
bezeichnet das Verhältnis von renaler Ausscheidung zur glomerulären Filtrationsrate
FA<100% Resorption
FA=100% Filtration
FA>100% Sekretion
Wie hoch ist die Clearance von Glucose?
0 - wird vollständig resorbiert
Wie hoch ist die Nierenschwelle von Glucose?
1,8-2 g/L
Wie hoch ist das Resorptionsmaximum von Glucose?
1,2 mmol/min
Wie hoch ist die Clearance von Kreatinin?
125 ml/min
Wie hoch ist die Clearance von Inulin?
125 ml/min
Was bezeichnet die freie Wasserclearance?
ist die Menge Wasser, die renal pro Minute ausgeschieden wird
Wasserclearance = 0 Harn und Blutplasma isoton
> 0 hypoton
< 0 hyperton
Welcher Tubulusabschnitt spielt die größte Rolle bei der Resorption?
Proximaler Tubulus
Wie viel HCO3- wird im prox. Tubulus resorbiert?
ca 90%
Wie wird das Wasser im prox. Tubulus resorbiert?
durch para- und transzellulären Transport mittels AQP1
Wie entsteht ein lumennegatives transepitheliales Potenzial?
Nettoeinstrom von positiv geladenen Molekülen (Na+) depolarisiert die luminale Membran, führt zu einem lumennegativen TP, dadurch drängen negativ geladene Ionen (Cl-) aus dem Lumen und werden parazellulär resorbiert -> solvent drag
Worüber wird Glucose resorbiert?
sekundär aktiven Na-Glu-Symport (SGLT1/2)
Was passiert bei einer Überschreitung der Nierenschwelle von Glucose?
Glucosurie -> Polyurie -> Polydipsie
In welchem Abschnitt findet keine Na+-Resorption statt?
im dünnen absteigenden Teil der HS
In welchen Abschnitten wird Na+ resorbiert und wie viel?
- prox. Tub.: 65% über sek. aktive Cotransporter
- aufsteig. Teil: 25% über Na-K+-2Cl–Cotransporter
- dist. Tub.: 7% über Na+/Cl–Cotransporter
- Verbind./Sammelrohr über ENaC (Hauptzellen)(Aldosteron)
In welchen Abschnitten wird Cl- resorbiert und wie viel?
- prox. Tub.: 65% parazellulär
- aufst. Teil: 35% über sek. akt. Na+-K+-2Cl–Cotransporter
In welchen Abschnitten wird HCO3- resorbiert und wie viel?
- 90% im prox. Tub. mithilfe des Na+/H+-Antiporters
Über welchen Transporter verlässt HCO3- basolateral die Zelle?
Na+-HCO3- Symporter NBC-1
Wird Ca2+ resorbiert? Und wenn ja wie?
- 40% des Ca2+ sind an Albumin gebunden und werden nicht filtriert
- von dem Rest werden 2/3 im prox. Tub. über solvent Drag und 1/3 hormonell reguliert im dicken aufst. Teil der HS resorbiert
Wie wird Mg2+ resorbiert?
75% parazellulär im dicken aufst. Teil der HS
Wie wird Kalium resorbiert?
- 65% parazellulär über solvent drag im prox. Tub.
- 25% über den Na+-K+-2Cl- CT
Wo wird die Kaliumresorption reguliert?
im distalen Tubulus + Sammelrohr, entweder sezerniert oder über eine H+/K+-ATPase resorbiert
Wovon ist die K+-Resorption abhängig?
abhängig von der Na+-Resorption -> aldosteronabhängig
Welche Substanzen zählen zu den harnpflichtigen Substanzen?
Harnstoff, Harnsäure, Kreatinin, Ammoniak und Oxalat
Woraus besteht Harnstoff?
NH4+ und HCO3-
Welche Tubulusabschnitte sind kaum durchlässig für Harnstoff?
dicker aufst. Teil, distales Konvolut und erstes Stück des Sammelrohrs
Wie und wo wird Harnstoff resorbiert?
- mehr als die Hälfte über solvent drag im prox. Tubulus
- ca 40% des Harnstoffes werden aus dem Blut eliminiert
- > hohe fraktionelle Ausscheidung
Was passiert mit dem Harnstoff im papillennahen Abschnitt des Sammelrohrs?
Harnstoff tritt ins Interstitium über und kann dort entlang des Konzentrationsgradientens in den dünnen Teil der HS diffundieren
Wie hoch kann die Konzentration des Harnstoffs ansteigen?
auf bis zu 600 mmol/L
-> durch die Rezirkulation trägt Harnstoff zu 50% zur Aufrechterhaltung der interstitiellen Hyperosmolarität bei
Wie viele H+-Ionen werden pro Tag ca ausgeschieden?
60-100 mmol
Wie tief kann der pH-Wert max absinken?
auf einen pH von etwa 4,5
Wie werden H+-Ionen sezerniert/ausgeschieden?
- im prox. Tubulus über den Na+/H+-Antiport
- im Sammelrohr über Schaltzellen :
Typ A sezerniert H+ über H+-Uniporter oder über H+/K+-Antiport - im Ammoniaksystem ca 40-60% als NH4+
Wie werden Ammonium-Ionen zur Niere transportiert?
Was passiert danach in der Niere?
- mithilfe der hepatischen Glutaminsynthetase wird NH4+ in Glutamat eingebaut, dadurch entsteht Glutamin
- die mitochondriale Glutaminase spaltet Glutamin zu Glutamat und NH4+
- Glutamat-DH desaminiert Glutamat zu NH4+ und Ketoglutarat (GNG)
Was passiert mit dem im Interstitium entstandenem NH4+?
- entweder es dissoziiert in NH3 + H+ -> NH3 diffundiert ins Lumen
- oder es wird anstelle von H+ direkt gegen Na+ ausgetauscht und ins Lumen gepumpt
- > NH4+/Na+ Antiport
- ein Teil wird im dicken aufst. Teil der HS anstelle von K+ über den Na*-K+-2Cl–CT resorbiert
Wovon hängt die renale Ausscheidung von H+ über NH4+ ab?
ob das Glutamin vorwiegend für die Harnstoffsynthese in der Leber oder für die NH4+-Ausscheidung in der Niere genutzt wird
Was passiert mit der hepatischen Glutaminase bei einer Alkalose?
wird aktiv und die Harnstoffsynthese in der Leber wird aktiv, um HCO3- abzubauen
Was passiert mit der hepatischen Glutaminase bei einer Azidose?
wird gehemmt, Glutaminsynthetase aktiviert, um vermehrt NH4+ in Form von Glutamin zur Niere zu befördern
-> zusätzlich wird die renale Glutaminase stimuliert, um vermehrt NH4+ auszuscheiden (spart HCO3-)
Welche renale Kompensationsmechanismen gibt es bei Störungen des S-B-H?
Azidose: vermehrte Sekretion von H+-Ionen
Alkalose: H+ Sekretion reduziert, HCO3–Resorption vermindert
Wie wird Wasser im prox. Tubulus resorbiert?
pararzelluläre Osmose und transzellulären Transport (AQP1)
- 2/3 des Wassers werden dort resorbiert
Welche Rolle spielt die Henle-Schleife bei der Harnkonzentrierung?
sie dient dem Aufbau eines osmotischen Gradienten im Niereninterstitium zw. Papille (1300 mosmol/L) und Nierenrinde (290 mosmol/L)
Welches System macht der Körper sich bei der Harnkonzentrierung zu nutze?
Gegenstromsystem
Welche Eigenschaft besitzt der dünne absteigende Teil der HS in Bezug zur Harnkonzentrierung?
er ist sehr wasserpermeabel (AQP1), Wasser gelangt aus dem Lumen ins hyperosmolare Interstitium
-> isoosmotischer Harn wird hyperton
Welche Rolle spielt der dicke aufsteigende Teil der HS bei der Harnkonzentrierung?
er ist für Wasser impermeabel, über den Na+-K+-2Cl–CT wird NaCl resorbiert -> Osmolarität steigt weiter an
Was ist das Ziel des Konzentrationsgradienten?
Konzentrierung des Urins im Sammelrohr
Welche Aufgabe besitzt das distale Nephron?
Harnkonzentrierung und Feinabstimmung der Harnzusammensetzung
Wodurch wird die Harnkonzentrierung und Feinabstimmung der Harnzusammensetzung reguliert?
durch verschiedene Hormone: Aldosteron, ANP, ADH
Wodurch erfolgt die Harnkonzentrierung hauptsächlich in der HS?
durch den Na+-K+-2Cl–CT
Wie hoch kann die Osmolarität bei der Harnkonzentrierung max steigen?
von 1000 auf ca. 1500 mosmol/L
Was passiert wenn ADH fehlt?
Sammelrohr wird wasserundurchlässig -> Harn wird hypoton, da NaCl resorbiert wird, Wasser aber nicht folgen kann
Wie stark kann die Urinosmolarität variieren?
zwischen 50 und 1300 mosmol/L
Was bewirkt Aldosteron?
eine vermehrte Na+ Resorption bei gesteigerter H+ und K+ Sekretion
Welche Transporter spricht Aldosteron an?
- epithelialer Na+-Kanal (ENaC)
- basolateral Na/K+-ATPase
- Na+/H+-Antiporter
- ROMK (K+)
Welche Wirkung hat Aldosteron auf den Blutdruck?
Blutdruckanstieg, Volumenzunahme
Wodurch wird Aldosteron freigesetzt?
durch RAAS, Angiotensin II, Hyperkaliämie, Azidose
Was bewirkt eine Hyperaldosteronismus?
übermäßige Aldosteronproduktion führt zur Hypokaliämie, was wiederum zu einem Blutdruckanstieg führt
Was ist Renin und wo wird es gebildet?
Renin ist eine Aspartatprotease und wird von des Zellen des JGA gebildet
Was bewirkt Angiotensin II?
- Nebennierenrinde: Synthese und Freisetzung von Aldosteron
- Gefäße: Vasokonstriktion -> RR -Anstieg
- Zentral: Durstgefühl -> RR-Anstieg
- Hypophysenhinterlappen: Stimulation ADH-Freisetzung
Wo wird ADH gebildet?
von den Neuronen im Ncl. supraopticus und paraventricularis des Hypothalamus
Wann wird ADH freigesetzt?
bei erhöhter Osmolarität des Plasmas, Volumenmangel
Was bewirkt ADH?
- Gefäße: Vasokonstriktion
- Niere: Einbau von AQP -> Wasserretention
Wo wird ANP gebildet?
in den Myozyten der Herzvorhöfe
Wann wird ANP freigesetzt?
bei Dehnung der Vorhöfe
Was bewirkt ANP?
Senkung des Blutdrucks - Natriurese
Wie heißt der Antagonist von ADH und Aldosteron?
ANP
Was ist das Problem bei Diabetes insipidus?
verminderte Fähigkeit der Nieren, den Urin zu konzentrieren
-> entweder durch verminderte Bildung von ADH im Hypothalamus oder die verminderte Wirkung von ADH auf die Zellen des Sammelrohrs in der Niere durch einen genetischen Defekt der Rezeptoren
Was ist der Durstversuch?
- Flüssigkeitszufuhr für mehrere Stunden ausgesetzt, dann wird die Urinosmolarität gemessen
- bei dem zentralen Diabetes kommt es nach parentaler Gabe von ADH zur Wasserretention + Erhöhung der Osmolarität
- > beim renalen D. bleibt die Osmolarität identisch
Was für Diuretika gibt es?
- Carboanhydrase-Hemmer
- Schleifendiuretika (Furosemid)
- Thiazid - Diuretika
- Aldosteron - Antagonisten
- K+- sparende Diuretika
Was bewirkt der Carboanhydrase Hemmer?
hemmt die Carboanhydrase im prox. Tubulus und verhindert so die Bildung von H+ für den Na+/H+-Antiporter
Was bewirkt das Schleifendiuretikum?
hemmt den Na+-K+-2Cl–CT
- > Osmolarität im Nierenmark und Resorption von Wasser im Sammelrohr nimmt aufgrund des sinkenden Konzentrationsgradienten ab
- > starke K+-Verluste + hohe FA von Mg2+ + Ca2+
Was bewirkt das Thiazid- Diuretikum?
hemmt den Na+-Cl–CT im frühdistalen Tubulus
- > vermehrte NaCl-Ausscheidung
- > führt zu einer vermehrten K+-Ausscheidung
Was bewirken die Aldosteron - Antagonisten? (Diuretika)
blockieren zytoplasmatischen Aldosteron Rezeptor
-> vermehrte Na+-Sekretion bei einer erhöhen K+ und H+ Retention
Wie hoch ist die ez Konzentration von Na+?
140 mmol/L
Wie hoch ist die iz Konzentration von Na+?
14 mmol/L
Wie hoch ist die ez Konzentration von K+?
4 mmol/L
Wie hoch ist die iz Konzentration von K+?
120 mmol/L
Wie hoch ist die ez Konzentration von Cl-?
125 mmol/L
Wie hoch ist die iz Konzentration von Cl-?
20 mmol/L
Ab wann spricht man von einer Hyperkaliämie?
ab 5 mmol/L
Ab wann spricht man von einer Hypokaliämie?
ab 3,6 mmol/L
Was ist der Normbereich von Ca2+?
ez 2,2-2,65 mmol/L
Wie ist das Zytosol geladen?
negativ
Was beschreibt die Nernst-Gleichung?
beschreibt ein Gleichgewicht zwischen chem. und elektr. Triebkraft
Welcher Defekt liegt bei Mukoviszidose vor?
genetischer Defekt im Gen für CFTR -> cAMP abhängiger Cl–Kanal
Was ist ein transepitheliales Potenzial?
ist die Differenz zw. apikalem und basolateralem Potenzial
-> je unterschiedlicher die Membranpotenziale, des größer das TP
Was spiegelt das TP wider?
die Transportaktivität einer Epithelzelle
Was passiert bei Nasenversuch, wenn Amilorid hinzugefügt wird?
hemmt die Na+-Kanäle in der apikalen Membran und depolarisiert das apikale Membranpotenzial
-> Reduktion des lumenneg. transepithelialen Nasenpotenzials
Was passiert bei Nasenversuch, wenn Cl- arme Amilorid-haltige Lösung hinzugefügt wird?
durch niedrige luminale Cl–Konz. wird ein lumenwärts gerichteter Cl-Ausstrom erzeugt
- > Ausstrom depolarisiert luminales Membranpotenzial, TP wird höher
- > bei Muko-Patient keine Erhöhung des TP messbar
Was passiert bei Nasenversuch, wenn Isoprenalin + Cl- arm + Amilorid hinzugefügt wird?
max luminaler Cl- Ausstrom zu erwarten
-> beim Gesunden Depolaristaion des lum. Membranpotenzial -> TP erhöht
Wie hoch ist das Nernst-Potenzial für Na+?
61 mV
Wie hoch ist das Nernst-Potenzial für K+?
-90 mV
Wie hoch ist das Nernst-Potenzial für Cl-?
-48,5 mV
