Njurar

Question 1

Njurfysiologi: vilken mekanism reglerar högt BT lokalt + hur funkar den?

Answer 1

Myogen aktivitet: Högt aBT —> hög BT i aff. arteriol —> registreras av sträck receptorer i epitel —> spänningskänsliga Ca2+ kanaler öppnas —> inflöde av Ca2+ från ECF till vaskulära glattmuskler —> kontraktion = VK —> minskad blodflöde i aff. arteriol + minskad GFR

Question 2

Njurfysiologi: vilken mekanism reglerar lågt BT + vilka ämnen är involverade?

Answer 2

Tubuloglomerulär feedback: lågt BT —> minskad GFR —> minskad NaCl makula densa —> 1. NO + PGE2 —> VD aff. arteriol —> ökad GFR 2. Renin —> Ang II —> VK eff. arteriol —> ökad GFR övrikgt: VK: NA, A, endotelin, Ang II VD: PGE2, PGI2, NO, Bradykinin, Dopamin

Question 3

Vad händer om man tar prostaglandinhämmare vid hypovolemi?

Answer 3

Normalt ger PGE2 + PGI2 VD (aff. arteriol), om de hämmas —> VK aff. arteriol —> minskad glomerulärtryck (minskat renalt blodflöde) —> minskad GFR vid hypovolemi: sympaticus aktivt —> frisättning NA, A som ger VK, i kombination med prostaglandinhämmare skapas en ännu störe VK effekt.

Question 4

Njurabsorption: Glukos

Answer 4

Glukos absoberas i proximala tubuli genom Na+/Glukos symporten: [Na+] i tubuli < lumen => konc. gradient av Na+ —> Glukos åker med oavsett konc. Friska kan återabsorbera allt glukos till en nivå av 10mmol/l primärurin

Question 5

Varför får man ödem vid låg eGFR?

Answer 5

eGFR = GFhast/ GFrate nedsatt njurfunktion => mindre Na+ utsöndras i urin => en ökad H2O retension

Question 6

Vilka faktorer kan medföra ökad Reninutsöndring?

Answer 6

• minskad Na - minskad BT - ökad sympaticustonus

Question 7

Reabsorption i njurar

Answer 7

180l/dygn primärurin —> 2/3 reabsorberas i proximala tubuli —> 1/3 i övriga nefron => 1-2l sekundärurin

Question 8

Estimera GFR

Answer 8

Män: (60* (140-ålder)*vikt)/ (s-kreatinin*50) Kvinnor: (52 *(140-ålder)*vikt/(s-kreatinin*50)

Question 9

Beskriv countercurrent mechanism

Answer 9

Henles slyngas juxtaglomerulära nefron (20-30%) => osmotisk gradient —> resorption av H2O 1. Aktiv transport av NaCl i Tjocka ascenderande Henles slynga (medulla) => interstinalvätska = hyperosmotisk —> H2O (via osmos) Descenderande Henles slynga —> Interstinalvätska 2. Urinproduktion => ny tubulärvätska —> Descenderande Henles slynga —> knuffar fram vätska med hög osmolalitet ned i tubuli —> gradient (loop med multiplikation av osmotisk gradient tills equilibrium uppnås)

Question 10

Beskriv osmolaritetsgradienten

Answer 10

Det blir en stor osmolaritetsgradient mellan cortex och medullan eftersom medullas interstitium kommer att bli hyperosmolärt.

Question 11

Vilka mekanismer bidrar till osmolaritetsgradienten?

Answer 11

• Na+,K+,2Cl- symport/cotransporter i den ascenderande delen av henlens slynga –tjocka delen- kommer aktivt att reabsobera natriumklorid till medullans intersticium och bidra med ca 50% till medullans hypertonicitet. 1p - I den djupa delen av medullan kommer samlingsröret att vara hög permeabelt för Urea (särskild i närvaro av ADH) och bidra med ca 50% till medullans hypertonicitet. 1p - Vasa recta system : den anatomiska distributionen - descenderande och ascenderande delen av kapillären- med motström flöde, det höga permeabilitet till vattnet, urea och NaCl och det långsamma flödet i medullan gör möjligt att medullans hyperosmolaritet kan bibehållas och inte tvättas bort. 1p

Question 12

Beskriv njurtubulis egenskaper

Answer 12

Proximala: Glukos, AA, Na+ (reabsorption) Urea (sekretion) Descenderande Henles slynga: H2O reabsorption (AQP typ 1) Ascenderande Tunna Henles slynga: Na+, Cl- reabsorption + lite urea Ascenderande Tjocka Henles slynga: NaCl sekretion (Na/2Cl/K symport) Distala: Na+ (aktiv reabsorption) K+, H+ (sekretion) påverkas av: PTH (Ca2+), Aldosteron, ADH —> H2O resorption Samlingsrör: - Urea sekretion - ökar vid ADH - H2O resorption - ökar vid ADH - NaCl relativ reabsorbtion

Question 13

Samlingsrörens fysiologiska funktion

Answer 13

Avgör urinens osmolalitet —> reglering av kroppens vatteninnehåll. Hypoton urin (hög vattenhalt) —> samlingsrör —> passerar hyperton medulla => genomsläpplighet för H2O kan variers mha antal Aquaporiner vilket styrs av ADH (prod i hypofysens baklob baserat på signal från hypothalamus)

Question 14

Namnge de olika delarna i nefronet

Answer 14

1: Bowmans kapsel; 2: Glomeruli; 3: Proximala tubuli (proximal convoluted tubule); 4: Henles slynga; 5: Juxtaglomerulära apparaten; 6: Distala tubuli (distal convoluted tubule)

Question 15

Vilka enzymer är det som under normala förhållanden krävs för att angiotensin II skall bildas?

Answer 15

Renin och angiotensin-konverterande enzym.

Question 16

Beskriv hur angiotensin II höjer blodtrycket via direkta effekter på njuren respektive kärlsystemet.

Answer 16

Ökad natrium- och vätskeretention, generell vasokonstriktion.

Question 17

Angiotensin II simulerar även binjuren till att utsöndra ett blodtrycksreglerande hormon. Vilket är detta hormon, och från vilken del av binjuren utsöndras det?

Answer 17

Aldosteron utsöndras från binjurebarkens zona glomerulosa.

Question 18

Vilka effekter utövar aldosteron på elektrolytbalansen?

Answer 18

Natrium retineras, kalium utsöndras.

Question 19

Förklara vilken/a mekanism/er i njurarna som är involverade i att göra urinen “mörkare”

Answer 19

De juxtaglomerulära nefronen (20%-30% av alla nefron, slyngor når långt ner till papillspetsen) => osmotisk gradient mellan medulla (hyperton) och cortex vilket medför H2O retension: Countercurrent mechanism - Osmotsk gradient mellan cortex och medulla (interstitium = hyperosmolär): 50% av hypertoniciteten beror på Tjocka ascenderade henles slynga med Na/2Cl/K symport => aktiv transport NaCl in i medulla interstitialvätska —> H2O från descenderande henles slynga diffunderar (osmos) in till medulla. När ny urin produceras kommer den hypersomolära vätsknan att skjutas ner i tubuli (till papillspetsen) och den osmotiska gradienten fortsätter att multipliceras tills ett equilibrium har uppnåtts. - 50% av hyperosmolariteten i medulla skapas av Urea permeabiliteten (sekretion) i samlingsröret - ökar vid ADH - Vasa recta system : den anatomiska distributionen - descenderande och ascenderande delen av kapillären- med motström flöde, det höga permeabilitet till vattnet, urea och NaCl och det långsamma flödet i medullan gör möjligt att medullans hyperosmolaritet kan bibehållas och inte tvättas bort. - Törst: ökad osmolaritet i plasma —> ADH frisättning hypofys —> binder till receptorer samlingsröret (basolaterala membran) —> cAMP —> Aquaporinvesiklar inkorporeras i lumen-membran —> epitel mer vattenpermeabelt (H2O resorption) —> tubulivätskan ökar osmolaritet —> koncentrerad, liten mängd urin —————————————————————————— En utav njurarnas viktigaste uppgifter är att upprätthålla en konstant osmolaritet och vätskebalans i kroppen. Detta sker genom att njuren har förmåga att variera urinens koncentration. Du bedömer att Kenneth är nog dehydrerad pga vätskeförlust under sin fysiska aktivitet utan någon vätskeersättning. Det Kenneth beskriver när han säger att hans urin är mörkare är att hans urin är hyperton dvs koncentrerad. Möjligheten att utsöndra koncentrerad urin beror på att det i medulla finns en longitudinell koncentrationsgradient, från den kortikomeduläragräsen till papillspetsen. Denna uppkommer genom den s.k. motströms multiplikator mekanismen. Den aktiva (energikrävande) resorption av NaCl som sker i den tjocka delen av ascenderande Henles slynga ligger till grund för förmågan att både späda och koncentrera urinen (epiteliet är här relativt vattenimpermeabelt). Den ovan nämnda resorptionen av NaCl resulterar i en ökande interstitiellt koncentration som kommer att utjämnas med koncentrationen i nedåtstigande Henles slynga via osmotiskt vattenutträde, och vätska med högre osmolaritet transporteras ned i medullan, med högsta koncentrationen vid papillspetsen. Koncentrationsgradienten är beroende av juxtaglomerulära nefronen, eftersom deras slyngor når ned till papillspetsen. Urea har stor betydelse för den slutliga urinkoncentrationen. Urea ackumuleras vid papillspetsen genom reabsorption i den distala delen av samlingsrören och bidrar med ca 50% till koncentrationsgradienten i märgen. Märgen blodförsörjning sker via vasa recta. Här pågår en motströmsutväxling mellan vasa rectas descenderande och ascenderande del och uppgiften är att bevara koncentrationsgradienten. Kenneth är törstig pga ökad plasma osmolaritet. Detta stimulerar ADH-frisättning från hypotalamus som binder till receptorer i samlingsröret basolaterala membran och produceras cykliskt AMP. Detta medför att aquaporininnehållande membranvesiklar inkorporeras i det luminala membranet och epiteliet blir vattenpermeabelt. Detta göt att tubulusvätskan i samlingsrören ökar sin osmolaritet genom osmotiskt vattenupptag till det mer koncentrerade interstitiet. Resultatet blir liten mängd men koncentrerad urin.

Question 20

Na+-K+-2Cl- cotransport blockerarae effekt på vätskeomsättning

Answer 20

Njurarnas förmåga att producera koncentrerad eller utspädd urin beror på att i medulla finns en longitudinell koncentrationsgradient, från den kortikomedulära gränsen till papillspetsen. Den gradienten är delvis skapat tack vare aktivering av Na+-K+-2Cl–cotransportören som ligger i den tjocka delen av ascenderande Henles slynga. Det kommer att ske en aktiv resorption av Na+ till interstitiet vilket är nödvändigt för att skapa den longitudinella koncentrationsgradienten för att njurarna ska kunna koncentrera eller utspädda urinen. Om man hämmar Na+-K+-2Cl–cotransportören kommer det inte att kunna skapas en lika effektiv koncentrationsgradient i njurens märg vilket medför en minskad vattenresorption via samlingsröret och därmed en ökad vattenutsöndring via urinen. Således kommer patienten att få en ökad urinmängd och därmed en negativ vätskebalans och minskning av ödemsymptomen.

Question 21

Linus är 22 år och frisk sedan tidigare. Han söker vårdcentralen för att han har noterat att har något större urinmängder senaste veckorna. Han nämner att han har ändrat kostvanor sedan ca 2 månader tillbaka där han undviker all sorts protein. Ange en trolig förklaring till att Linus har större urinvolymer. Motivera.

Answer 21

• Urea är en kväverik restprodukt som bildas vid nedbrytningen av proteiner och det utsöndras från kroppen genom njurarna och urinen. - Urearesorptionen i inre medullan (samlingsröret) bidrar till 50% av den osmotiska gradienten som genereras av Henles slynga och har därför betydelse för den slutliga urinkoncentrationen. - Fr.o.m den tjocka ascenderande delen av Henles slynga till de proximala delarna av samlingsrören är tubuli relativt impermeabel för urea. - Antidiuretiskt hormon (ADH) ökar vattenpermeabiliteten (dock inte ureapermeabiliteten) i proximala samlingsrören, vilket får urea att koncentreras i tubuli. - I distala delarna av samlingsrören (i inre medullan) ökar både vatten- och ureapermeabiliteten tack vare ADH, vilket tillåter urea att strömma passivt med sin koncentrationsgradient ut i interstitiet. Detta bidrar till den osmotiska gradienten och hjälper till att öka vatten reabsorptionen. - Ett otillräckligt proteintag medför en minskning av den metaboliska ureaproduktionen. Under dessa omständigheter kommer njurarna ha sämre förmåga att producera mer koncentrerad urin.

Question 22

Förklara hur den tubuloglomerulära feedback-mekanismen är involverad i regleringen av det renala blodflödet och varför den mekanismen är viktig.

Answer 22

Under normala fysiologiska förhållanden sker en autoreglering av den renala vaskulära resistensen, så att det renala blodflödet (RBF) och den glomerulära filtrationshastigheten (GFR) förblir konstant över ett brett spektrum av medelartärtrycket (MAP). (1p) Tubuloglomerulär feedback (TGF) är en viktig komponent av den renala autoreguleringsmekanismen. TGF medieras av macula densa (MD) som kommer att känna av förändringar i NaCl-koncentration i distala tubuli. Variationen i NaCl koncentrationen i MD har två fysiologiska konsekvenser, dels kommer den att påverka resistensen i afferenta arterioler (aa) och dels kommer den att påverka reninproduktionen. (1,5p) En ökning av njurperfuntionstrycket leder till att GFR ökar och det kommer att reabsorberas mindre NaCl i proximala tubuli. Den högre osmolariteten i urinen (och det högre flödet) stimulerar utsöndring av ATP och adenosin som fungerar lokalt som parakrin konstriktionsstimulering av aa.(1p) En minskning av njurperfusionstrycket leder till att GFR minskar vilket stimulerar produktionen av NO (och prostaglandin E2) som har en vasodilaterande effekt på aa. Samtidigt utsöndras renin från juxtaglomerulära celler (som ligger vid afferenta arterioler), med följd av Angiotensin I (Ang II)Iproduktion (via renin klyvning av angiotensinogen till angiotensin I som i sin tur konverteras av ACE till Ang II). (1p) Ang II kommer att orsaka en vasokonstriktion av de efferenta arterioler i mycket större grad än afferenta arterioler. Denna obalanseffekt på den efferenta arteriolarcirkulationen återställer glomerulärt kapillärtryck och upprätthåller därmed GFR trots reducerat perfusionstryck. (0.5p)

Question 23

Vid ett läkemedelsbolag testar man ett nytt vasodilaterande ämne som minskar resistensen i efferenta arteriolerna i njuren med 50 % och samtidigt inte har någon effekt på motståndet i de afferenta arteriolerna eller det arteriella blodtrycket. Vilken kombination av förändringar förväntar du dig efter tillförsel av detta ämne?

Answer 23

RBF↑; GFR↓; PGT ↓; PPTK ↑ RBF = Renalt blodflöde; GFR = Glomerulär filtrationshastighet; PGK = Hydrostatiskt tryck i glomerullära kapillärer; PPTK = Hydrostatiskt tryck i peritubulära kapillärer.

Question 24

Vad är effekten av en högre flödeshastighet i proximala tubuli?

Answer 24

Ett högre flödeshastighet i proximala tubuli ökar NaCl-koncentrationen i tubuli vilket kommer att detekteras av macula densa och resulterar i en sänkning av GFR:n via olika mekanismer.

Question 25

Hur påverkar aldosteron njurens nefron?

Answer 25

Ökad bildning av natrium-kalium pumpar med ökad resorption av natrium.

Question 26

Var i njuren sker den största reabsorbtionen av näringsämnen, salter och vatten?

Answer 26

proximala tubuli

Question 27

Förklara begreppet ”osmolalitet”.

Answer 27

Osmolatitet = antalet lösta partiklar (molekyler) per kg vätska. I plasma innebär detta att ett salt såsom NaCl ger upphov till två partiklar (Na+ och Cl-). Även oladdade partiklar och större molekyler som proteiner inberäknas.

Question 28

ADH utsöndras från hypofysen vid stimuli i form av ökad osmolalitet i plasma och/eller minskad cirkulerande blodvolym. Förklara på cellulär nivå hur ADH påverkar njurens återreabsorbtion av vatten och beskriv var i njuren detta sker.

Answer 28

ADH leder till uppreglering av Aquaporiner typ II (AQP2) på den apikala sidan av tubulicellerna i distala tubuli och samlingsrören. Dels snabb effekt via transport av färdiga aquaporiner (i vesiklar) till cellmembranet. Dels långsam effekt genom ökad transkription av AQP2. Den ökade koncentrationen av aquaporiner leder till ökad vattenreabsorbtion till plasma samt mer koncentrerad urin (minskad diures).

Question 29

Flera olika system är involverade i reglering av blodtryck. Renin-angiotensin-systemet tillhör ett så kallat långtidsreglerande system. Vilka effekter förmedlas av angiotensin II och vilka konsekvenser får dessa för blodtrycket?

Answer 29

1. Vasokonstriktion -> ökad resistens -> ökat blodtryck 2. Förstärkning Sympatikus -> vaskonstriktion, ökad hjärtfrekvens -> ökat blodtryck 3. Natrium reabsorption -> ökad cirkulerande blodvolym -> ökat blodtryck 4. Frisättning aldosteron -> Natrium reabsorption -> ökad blodvolym -> ökat blodtryck 5. ADH insöndring -> ökade aquaporiner -> ökad vätskeresorption-> blodvolym ökar->blodtryck ökar

Question 30

Redogör för de huvudsakliga krafterna som styr vätskeflödet i glomeruli och den patofysiologiska mekanismen bakom att Emelie har noterat mindre urinproduktion.

Answer 30

Det sker en hydrostatisk tryckstegring i njurbäckenet och uretären ovanför konkrementet då urinen inte kan rinna ut fritt till urinblåsan, vilket innebär att det hydrostatiska trycket i nefronets tubuli stiger och kommer nettofiltrationstrycket därmed att minska. Detta medför en lägre GFR och en mindre urinproduktion.

Question 31

Christina cyklar en varm dag, efter 60 min är hon varm + svettig + törstig

—> dricker 1l vatten på 10 min, hur påverkar detta hennes urinosmolaritet?

Answer 31

Genom att dricka 1litervatten kommer Christina att ersätta vätska utan elektrolyter. Plasmas osmolaritet kommer att sjunka och därmed kommer ADH frisättning att hämmas. Samlingsröret kommer inte att kunna reabsorbera så mycket vatten i frånvaro av ADH och urinvolymen ökar medan urinosmolariteten minskar.