Njurfysiologi

Question 1

Vad är njurens viktigaste funktioner?

Answer 1

1- reglera extracelluläravätskans volym och elektrolytinnehåll.

2- reglera sya-bas balansen.

3- reglera blodtrycket.

4- producera hormoner

5- utsöndra slaggprodukter & främmande ämnen.

Question 2

Nefronet

Answer 2

urinproducerande enheten

Question 3

Glomerulus anatomi

Answer 3

Sockersnor insidan av endotelceller,
fotceller,
fenestrerad kapillär

Question 4

njurens principella funktion?

Glomerulus funktion

Answer 4

filtration
reabsorption
sekretion

Glomerulus funktion är filtration.

Question 5

juxtaglomerulära apparaten

Answer 5

Ett system för blodtrycks- samt blodvolymsreglering i njurarna.

Alla nefron i njurarna har en juxtaglomeulär apparat, som är lokaliserad till den del av nefronet vars distala tubuli står i kontakt med blodförsörjningen till njurarna (glomeruli).

Apparaten bildar en “vinkel” mellan afferenta och efferenta glomerulusarteriolerna.

Den juxtaglomerulära apparaten består av tre distinkta regioner:

¤ Macula densa
- känner av urinens saltkoncentration

¤ Mesangieceller
- överför information från macula densa till de granulära cellerna

¤ Granulära celler
- bildar renin och insöndra det till glomerulis afferenta arteriol, där det verkar blodtryckshöjande (vid lågt blodtryck)

Question 6

Basalmembranet ogenomsläppligt pga negativa laddningar

Answer 6

göra molekylen plus laddad–> ökar filtrerbarhet

albumin är minus laddad kan inte ta sig igenom glykokalix. Frsika människa har inte albumin i urinen (frisk glomerulus släpper inte igenom proteiner).

Question 7

vad som kan filtreres och inte filtreras?

Answer 7

filtreras: vatten, elektrolyter, glukos, aminosyror och LM

filtreras inte: blodkroppar och proteiner

Question 8

Vad är GFR? Hur är det viktigt?

Answer 8

mängden plasma som filtreras per minut i båda njurarna.

GFR- glomerulär filtrationshastighet /mått på njurensfunktion/ = 125ml/min –>180L/dygn

är autoreglerad (hålls konstant).
GFR ska alltid vara samma för varje enskild individ, den ska hållas konstant. Blodtrycket däremot varierar under dagen. GFR ska ej påverkas av detta. GFR är autoreglerad.

Question 9

Clearance

Clearance beräkning

Answer 9

hur fort ett ämne renas från blodet.

kan mätas på substanser som kan filtreras av njuren.

beräkning= urinflöde x urinkonc av substans(x) / plasma konc av substans(x)

Question 10

varför kan inulin användas som GFR?

Answer 10

Eftersom inulin tillverkas inte av kroppen och varken bryts ner eller reagerar med andra ämnen.

• fritt filtrabel (filtreras till 100%)
• ingen sekretion eller reabsorption.
• biologiskt inert
• ej giftig
• kan bestämmas i både urin och plasma

(ges intravenöst)

Question 11

Hur mäts GFR kliniskt?

Answer 11

Genom serum kreatinin.

Kreatinin är nedbrytningsprodukt från muskler. Finns alltid i kroppen.

• behöver inte infunderas
• utsöndras genom:
• glomerulär filtration
• tubulär sekretion (påverkas av vissa läkemedel)
• extrarenal utsöndring (colon)

plasmakoncentrationen beroende av:

• utsöndring
• muskelmassan
• diet (kött)
• ålder

Question 12

Hur håller man filtrationshastigheten konstant? Autoreglering av GFR & RBF

Answer 12

Mekanismer:
-Myogen mekanism (autoreglering via tryck)- Ser till så att blodflödet in till njurarna hålls konstant trots en blodtrycksökning/blodtrycksminskning (d.v.s. blodtrycksförändringar). Mekanismen finns hos alla arterioler.

-TGF (tubuloglomerulär feedback)
Ser till så att GFR hålls konstant trots variationer i blodflödet till njurarna (kommer i sin tur påverka urinflödet i tubulussystemet).

Question 13

Autoreglering via tryck

Answer 13

A) Trycket i kapillärerna hos glomerulus sänks då afferenta arterioler dras ihop (kontraktion). Effekten av sänkt tryck i kapillären blir att GFR sänks då hydrostatiska trycket avgör hur mycket som filtreras. RBF (renalt blodflöde) sänks även.

B) Om afferenta arteriolen hålls utvidgad (dilatation) ges effekten att GFR stiger, dvs trycket i glomeruli ökar. Den efferenta arteriolen håller emot trycket som en vattenslang i syfte att bygga upp trycket i glomeruli så att rena blodflödet (RBF) går ned.

Question 14

Redogör för myogena mekanismen och ange huvudorsaken till varför den är viktig

Answer 14

Myogen mekanism: För att den myogena mekanismen ska kunna ske så behövs glatta muskelceller, någonting som saknas hos kapillärer då de endast har ett endotelcellslager. Arterioler är resistenskärl som utövar motstånd i kroppen. Här är det viktigt att blodflödet hålls konstant, för att på så sätt även hålla GFR konstant. Sträckning av glatta muskelceller i afferenta arteriolen sker vid ökat blodtryck och leder till konstriktion (sammandragning) → konstant blodflöde. Minskad sträckning sker vid minskat blodtryck och leder till dilatation (vidgning)→ konstant blodflöde.

Myogena mekanismen finns framförallt för att skydda vävnad. Kraftigt förhöjda blodtryck (t.ex. pga starkt sympatikuspåslag) kan tas emot av arteriolerna då de fungerar som resistenskärl. Som svar sker sträckning av glatta muskelceller i affarenta arteriolen vilket leder till en kontrahering som minskar arteriolens diameter, som i sin tur leder till att trycket i kapillärerna inte påverkas av blodtryckshöjningen (konstant). Detta skyddar de tunna kapillärerna, som saknar glatta muskelceller, från det höga blodtrycket. Efter en kort stund går vi tillbaks till ursprungsläge, trycket sjunker, minskad sträckning av glatta muskelceller i afferenta arteriolen leder till vidgning av kärlet och därmed ursprungsläge.

Question 15

Redogör för tubuloglomerulär feedback och ange vad för effekt den ger

Answer 15

har förmåga att känna av hur det ligger till i distala tubuli.

Högt blodflöde i njurarna → Högt urinflöde i distala tubulus → Mer vätska i tubulus → GFR ökar! När GFR ökar kommer detta att detekteras utav macula densa celler i JGA → Cellerna aktiveras → Konstriktion av afferenta arteriolen → Blodtillförseln stryps (sänkt blodflöde, resistens i arteriol ökar) → GFR minskar (d.v.s. normaliseras).

Question 16

tubulusfunktion

Answer 16

reabsorption och sekretion

Question 17

Proximala tubuli, redögör för njurens reabsorption översiktligt.

Answer 17

GFR producerar 180 L primärurin per dygn innehållande all glukos, alla salter. Vi kan bara kissa ut 1,5L sekundärurin, därför måste njuren reabsorbera det mesta av primärurinet (99,5%).

¤ 2/3 av all filtrerat vatten + NaCl reabsorberas in i proximala tubuli,

• samt tas även all glukos
• aminosyror/peptider
• samt 90% bikarbonat.

¤ Reabsorptionen kräver mycket energi (aktiv, men även passiv transport)

¤ I proximala tubili sker även viss sekretion av

• vätejoner och organiska kat-&anjoner
• exogena substanser ,penicillin.

Question 18

Redogör för mekanismen av reabsorption av natrium och vatten från proximala tubuluslumen till peritubulära kapillärlumen

Answer 18

Na+/K+-ATPas är drivkraften för primär aktiv reabsorption av Na+ samt driver osmosen för passiv reabsorption av vatten.

Question 19

Förklara mekanismen bakom reabsorptionen av glukos och sekretion av vätejoner i proximala tubuli

Answer 19

(sekunfär aktirv reabsorption.
Glukos reabsorberas av transportprotein tillsammans med natrium.
Energin kommer från Na+/K+ pumpen.)

Transporten är natriumgradientdriven, vilket innebär att all glukos som reabsorberas drivs mot kapillärlumen tack vare natriumgradientskillnaden som uppstår mellan tubuluslumen och epitelcellerna i proximala tubuli (Na+/K+-ATPaset; 3st Na+ ut, 2st K+ in).

Glukos är en liten molekyl och därför fritt filtrerbar från tubuluslumen–>epitelcellen, men den behöver en transportör s.k SGLT som både binder Na+ samt 1 glukosmolekyl. SGLT sitter i apikalmembranet. Därefter kan glukos inte passera passivt vasolateralt, utan behöver ytterligare transportörer (porer) s.k GLUT1+2 vilka hjälper glukoset att passera lateralmembranet ut till interstitiet, därefter klarar sig glukoset självt att reabsorberas till kapillärlumen.

Processen är sekundär aktiv transport vilket innebär att vi har en indirekt krävande glukosreabsorption samt vätejon-sekretion. Vätejonerna går in i tubuluslumen aktivt genom natrium-väte-bytaren (antiport). Detta tack vare gradienten av natriumkaliumpumpen!

Question 20

Aktiv sekretion. vad som sekreteras och var?

Answer 20

sker framförallt i proximala tubuli

• protoner(genom H+/Na+ utbyte)
• organiska syror, baser ex, penicillin, livsmedelstillsatser, adrenalin, histamin, serotonin)
• proteinbundna ömnen

Question 21

vad är funktionen av Henles slynga?

Answer 21

den gör medullan (märgen) hyperosmolär.

För att i sendistala tubuli och i samlingsrören sker slutlig reglering av urinens vatten och elektrolytbalans mha hormonet ADH.

(att vi har hyperosmolär märg så kan vi reglera urin volymen utefter vad vi behöver)

Question 22

Hur skapas den osmotiska gradienten i märgen?

Answer 22

1- I tunna delen av tubuli vatten transporteras ut till ECM. Osmotiska partiklar stannar kvar. Delen är genomsläpplig för H2O

• H2O dras mot ECM /där det finns mest partiklar/
• konc av osmotiska partiklar ökar i tubuli

2- Tjockauppåtstigande delen är inte permeabel för vatten.
-transporterar ut osmotiska partiklar från urin till ECM. Detta görs av NKCC pumpen som drivs av Na+/K+ ATPaset (natrium gradienten).

• Eftersom vatten stannar kvar och partiklarna flyttas ut så sjunker konc av osmotiska partiklar i tubuli.
• I toppen av henles slynga har vi därför en hypoosmolär urin.

Question 23

Grunden för att koncentrera urinen ?

Answer 23

• en hyperosmolär märg= mer partiklar i ECM

- en hypoosmolär urin= färre partiklar i urinen

Question 24

vad använder vi den osmotiska gradienten till?

Answer 24

koncentrerar eller öka urinvolymen
(hyperosmolär gradient är nödvändig för utsöndring av koncentrerad urin)

/hypoosmolär urnen kommer till samlingsrören
samlingsrör:
-kan vara öppet eller stängd för vatten
-öppet/stängd beror på ADH

• öppet: aquaporiner finns, vatten går dit det finns mest partiklar dvs ECM. –> det går sedan vidare in i blodet–> kissar en liten mängd konc urin.
• stängd: inga aquaporiner–> inget vätska tar sig ut. Den osmotiska drivkraften finns kvar men den funkar inte för samlingsröret inte är genomsläppligt för vatten–> kissar ut en stor mängd utspädd urin.

Question 25

redogör för ADH

Answer 25

antidiuretisk hormon, reglerar kroppens osmolalitet, frisätts när man har för ökat osmolalitet i ECV

mekanism:
- minskar njurarnas vatten utsöndring och gör att urinen koncentreras.
- aktiverar törstcentrum

Question 26

hur utövar ADH sin effekt? förklara mekanismen

Answer 26

1)

• Osmolaliteten ökar i ECV
• -> Osmolalitetskänsliga sinnesceller i hypotalamus aktiveras
• Minskad blodvolym (blodförlust)
• -> Tryckkänsliga sinnesceller i cirkulationssystemet aktiveras

2) Osmolalitetskänsliga sinnesceller samt tryckkänsliga sinnesceller stimulerar törstcentrum samt ADH-producerande celler i hypotalamus
3) ADH bildas i hypotalamus och frisätts i neurohypofysen (bakloben).

Effekt av ADH:
- Ökad ADH kommer att orsaka ökad reabsorption av vatten

• Effekt i samlingsrör;
  ¤ Samlingsröret är uppbyggt av epitelceller, där inaktiva aquaporiner finns inuti cellen, betyder att samlingsröret i detta fall är impermeabelt för vatten
  ¤ ADH binds till V2-receptor i basolateralmembranet
  ¤ Aquaporinerna i vesiklar blir då aktiva och inkorporeras i apikalmembranet –> Samlingsröret är nu permeabelt för vatten; Ökad vattenreabsorption

Question 27

Vad är relationen mellan plasmans osmolalitet och ADH?

Answer 27

vid överskott av vatten: mer vattenintag–> mindre osmolalitet i plasma–> mindre ADH frisättning–> mindre reabsorption i samlingsrör–> vattendiures (ökad urinutsöndring som beror på låga ADH nivåer)

Det ömvända sker vid dehydrering.

Question 28

Diabetes insipidus

symptom, orsak

Answer 28

symptom: onormalt stora urinmängder, törstig hela tiden
orsak: bristande ADH- produktion /skallskada/ –>(kan ej spara vatten)

alternativt
njuren svarar dåligt på ADH (genetiskt)–> (kan ej spara vatten)

Question 29

Redogör för Renin-angiotensin-aldosteron-systemet (RAAS)

Answer 29

Njuren är viktig för vår långsiktiga blodtrycksreglering. Om vi har förhöjd vätskenivå i blodet höjs blodtrycket. Njuren ser till att vi alltid har samma mängd och rätt mängd vatten i blodet. Systemet som sköter regleringen är RAAS - reglering av blodtryck och vätskebalans.

Stimulans
(+) Lågt flöde i distala tubuli
–> GFR minskar; Mindre volym vatten och salt, stimulerar maculadensa cellerna i distala tubuli som känner av ändringen av GFR –> affarenta arterioler dilaterar för att upprätthålla GFR vilket sker genom adenosinfrisättning
—> Adenosin påverkar även granulära celler i affarenta arterioler att frisätta hormonet renin som är hastighetsbegränsade enzymet i RAAS systemet

(+) Blodtrycksfall

• -> Renin frisätts i afferenta arteriolen
• -> RAAS aktiveras!

Mekanism
Renin klyver bort en aa på angiotensinogen (peptid) så den blir angiotensin I, som inte har effekt. Enzymet ACE konverterar sedan angiotensin I till angiotensin II som har sin effekt genom att det leder till vasokonstriktion i arterioler ut i kroppen, för att höja perifer resistens så att hjärtat får högre motstånd att pumpa mot –> blodtrycket höjs.

Angiotensin II stimulerar även binjuren att frisätta aldosteron som sköter natriumreabsorptionen och kaliumsekretion (aldosteron –> (+) Na+/K+-pumpen), samt stimulerar Ang. II också ADH frisättning för att få igång vattenreabsorptionen.

Question 30

Vilket peptidhormon ger anti-RAAS effekter? Redogör för dess effekter och varifrån det frisätts.

(Hur sänker kroppen blodtrycket??)

Answer 30

Atrial Natriuretisk Peptid (ANP)

Frisättning:
¤ Från hjärtats förmak vid sträckning av
förmaksväggen (när hjärtat fyllts mer)

Effekter:
¤ Hämmar frisättningen av renin
¤ Hämmar frisättningen av aldosteron
¤ Direkt hämning av resorptionen av NaCl i
samlingsrören
¤ Ökad saltutsöndring

/kissar ut mer salt, vatten, förlorar blodvolym–> blodtrycket sjunker

–> Anti-RAAS effekter!

Question 31

Redogör för var aldosteron bildas, var det utgör sin effekt i nefronen och vilka verkningsmekanismer hormonet har.

Answer 31

Aldosteron bildas av binjurarna, vilka sitter ovanpå njurarna. Aldosteron har effekt i sendistala tubuli i njure, stimulerar att ta tillbaka mer natrium genom att fler natriumkanaler sätts mot tubuluslumen. Det tar även tillbaka mer vatten och höjer blodvolymen.

Aldosteronets verkningsmekanismer:
Kroppen är noggrann med att reglera att vi har rätt koncentration K+ i plasma. Hög [K+]
(samt ökad [Ang II]) stimulerar aldosteronfrisättning. Aldosteron verkar på flera sätt:

¤ Öka antalet Na+ kanaler i apikalmembranet, dvs mot tubuluslumen

¤ Öka antalet Na+/K+-ATPaser i basolateralmembranet

Effekt/resultat av aldosteron:

¤ Fler Na+/K+-ATPas gör att mer Na+ och vatten reabsorberas, samtidigt som vi får en ökad sekretion av K+ ut med urinen

¤ Blodtrycket höjs

Question 32

Förklara mekanismen när vi tömmer urinblåsan (kissar).

Answer 32

När urinet har förts via nefronet och tillslut hamnar i njurpapillen, måste detta lämna kroppen (ingen återvändo). Urinet hamnar i urinblåsan som överförs från urinledare. På samma sätt som tarmen, finns det peristaltik som transporterar urin (pressar ned) från njuren till blåsan. Peristaltiken är viktig för att inte bygga upp ett tryck bakvägen.

Blåstömningsreflexen
¤ Reflexmässig tömning
¤ Frivillig tömning

Urinblåstömningen styrs av en reflexbåge som går via ryggmärgen. Den bygger på att det finns sensoriska nervfibrer i glatta muskulaturen i urinblåseväggen som känner av hur utsträckt muskulaturen är då urinblåsan fylls. Sensoriska nervfibrerna går upp till ryggmärgen och kopplar om till motoriska nervfibrer som har förmåga att kontrahera muskulaturen. Detta kontraherar blåsan för att tömma den. Samtidigt går signaler till högre centra som ger oss uppsikt om att reflexbågen går igång - Vi har möjlighet att påverka den genom att styra urinrörets sfinktrar.

¤ Inre sfinkter
- glatt muskulatur
- ej viljestyrd
¤ Yttre sfinkter
- vanlig muskulatur
- kontraheras med vilja genom motorcortex

Question 33

Vad är miktionsreflexen för något? Förklara mekanismen.

Answer 33

När blåsan innehåller 150 - 200 ml vätska skickas impulser från sträckreceptorerna i blåsans vägg till ryggmärgen efter den glatta muskulaturens kontraktion. Där sker en omkoppling till parasympatiska neuron som skickar tillbaka impulser till blåsväggen, som kontraheras.
Impulser skickas även till storhjärnsbarken för medvetande. Därefter sker bearbetning av informationen; är det lämpligt att tömma blåsan eller ej?
Om urinering (miktion) inte är aktuell hämmas miktionsreflexen via viljemässig kontraktion av den yttre sfinktern via de somato- motoriska nerverna. Blåsmuskelkontraktionerna avklingar, men återkommer efter en stund.

OBS! För varje cykel blir det starkare och starkare kontraktioner, till slut får vi fullständig reflexaktivering och då kan vi inte kontrollera yttre sfinktern. Ju längre miktionsreflexen fortskrider - desto starkare blir den!

Om urinering (miktion) är aktuell sker en central stimulering av miktionsreflexen, vilket ökar aktiviteten i de parasympatiska nerverna till blåsan och till den inre sfinktern. Blåsmusklulaturen kontraheras och den inre sfinktern slappnar av. En reflex (från sträckreceptorer i blåshalsen) försöker relaxera den yttre sfinktern. Med viljans hjälp kan sedan urinen rinna ut.