Physiologie des Wasserhaushaltes, der Ausscheidung Flashcards
Erkläre die Wasserbilanz Aufnahme und Abgabe
Aufnahme: Trinkwasser, Nahrung
Abgabe: Haut, Atemwege, Urin, Kot, Milch etc.
Thermoregulation H.&A. insensibler Wasserverlust+sensibler Wasserverlust
(Schwitzen, Hecheln)
U., K.,M. Regulation im Rahmen des Wasserhaushalts
Wie sieht die ungefähre Wasserbilanz eines Menschen aus?
Aufnahme: Metabolismus 10% Nahrung 30% Getränke 60%
Abgabe: Stuhl 4% Schweiß 8% Atmung& Haut 28% Urin 60%
Gib eine Berechnung für Oxidationswasser Glucose an. Wieviel kg muss ein Mensch an Glucose verbrennen um seinen Wasserbedarf zu decken?
Glucose + Sauerstoff → Kohlenstoffdioxid + Wasser
C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O + 36 ATP
Also:
1 mol Glucose 6 mol Wasser = 6·18 g = 108 g Wasser.
1 g Glucose 108 g/180 g = 0,6 g Wasser ~ 0,6 ml .
Wasserbedarf des Menschen: ca. 35 mg/kg Körpergewicht.
Ein Mensch mit 70 kg müsste also täglich 4 kg Glucose
verbrennen, um seinen Wasserbedarf zu decken.
Gib eine Berechnung für Oxidationswasser Fett an.
Wieviel kg muss ein Mensch an Fett verbrennen um seinen Wasserbedarf zu decken?
Tripalmitin + Sauerstoff → Kohlenstoffdioxid + Wasser
2 C51H9806 + 145 02 102 C02 + 98 H20
Also:
2 mol Tripalmitin= 2·266 g 98 mol Wasser ~ 1,7 Liter
1 g Tripalmitin 3,315 g = 3,3 ml Wasser
Ein Mensch mit 70 kg müßte also täglich 750 g Fett
verbrennen, um seinen Wasserbedarf zu decken.
Was für Besonderheiten hat das Kamel im Zusammenhang mit Wasser?
Auch das Kamel kann seinen Wasserbedarf nicht aus dem Fett seines Höckers beziehen.
Es ist in der Lage, starke Hyperthermie zu vertragen und muss daher nicht schwitzen oder hecheln. Ausserdem verträgt es starke Dehydratation.
Was ist Osmolarität?
Osmolarität: Konzentration der osmotisch wirksamen Teilchen in Mol pro Liter Lösung.
Was ist Osmolalität?
Osmolalität: Konzentration der osmotisch wirksamen Teilchen in Mol pro Kilogramm Lösungsmittel.
Nur bei den Begriffen Molalität bzw. Osmolalität ist das
zahlenmäßige Mischungsverhältnis zwischen Teilchen der gelösten Substanz und Teilchen des Lösungsmittels allein aus der Angabe Mol pro Kilogramm bzw. Osmol pro Kilogramm entnehmbar.
Was ist Tonizität?
Tonizität: Relative Beurteilung des osmotischen Druckes einer Lösung auf einer Seite einer Membran im Vergleich zu dem osmotischen Druck der Lösung auf der anderen Seite.
Osmolarität vs. Tonizität
Erkläre die Folge bei Hyperton, Hypoton, Isoton
Hyperton Folge: Wasserausstrom aus der Zelle -> Zellschrumpfung
Isoton Folge: kein Nettotransport von Wasser -> Zellvolumen bleibt gleich
Hypoton Folge: Wassereinstrom in die Zelle -> Zellschwellung; evtl. Platzen
der Zelle
Gib eine Formel zur Berechnung des Reflexionskoeffizienten an
Reflexionskoeffizient: Zahl der von der Membran zurückgehaltenen Teilchen/ Teilchenzahl der gelösten Substanz
Osmolarität vs. Tonizität
Wenn gelöste Substanzen vom Durchtritt durch die Membran vollständig ausgeschlossen wird, Wasser aber nicht:
Reflexionskoeffizient = 1
Tonizität = Osmolarität
Wenn außer Wasser auch die gelöste Substanz durch die Membran
diffundieren kann:
Reflexionskoeffizient < 1
Osmolarität ungleich Tonizität
Was sind Lecke Epithelien?
Lecke Epithelien
-> Absolute Permeabilität zumeist hoch
-> Tight Junction: permeabler als apikale Zellmembran
-> transportieren viel, aber nicht gegen nennenswerte
Gradienten
-> Transzellulärer Transport ist hoch, parazellulärer
Transport kann noch viel höher sein
Was sind Dichte Epithelien?
Dichte Epithelien
- > Transportieren wenig, aber können Gradienten aufbauen und erhalten
- > Schlussleiste: weniger permeabel als apikale Zellmembran
- > Transport vorwiegend transzellulär und zu einem kleineren Teil parazellulär
- > Durch Hormone (z.B. Aldosteron, ADH) in einem weiten Bereich geregelt
- > Absolute Permeabilität der dichten Epithelien meist gering
Was sind undurchlässige Epithelien?
Undurchlässige Epithelien
- > Sind selten, transportieren extrem wenig, dienen vor allem als Barriere
- > Undurchlässige Epithelien sind lediglich die Epidermis und die Harnblase
Welche Wassertransport über Epithelien unterscheiden wir?
transzellulär Wassertransport durch Aquaporine (apikal + basolateral!) parazellulär Wassertransport durch parazelluläre Poren (Claudin-2)
Nenne Lage, Größe & Gestalt der Niere
Lage & Größe: • paarig unterhalb des Zwerchfells beiderseits der Wirbelsäule • Größe: ca. 5 x 10 cm, • Gewicht 120-200 g
Gestalt: • bohnenförmig, konvexe Seite lateral, konkave Seite medial • Hilus mit Nierenarterie und -vene
nenne die Aufgaben der Niere
• Ausscheidung harnpflichtiger Substanzen • Konservierung erhaltenswerter Substanzen • Konstanthaltung/Regulation: • Wasser- und Elektrolythaushalt • Blutdruck • Säure-Basen-Haushalt • Bildung/Inaktivierung von Hormonen: EPO, Vitamin D3
Gib Bsp. für die Anzahl von Nephronen an (Mensch, Rind, Hund..)
Mensch: 2 u 1 Mio. Nephrone
Rind: 2 u 8 Mio.
Hund: 2 u 400.000
Katze: 2 u 200.000
Erkläre die Strategie der renalen Exkretion
- Hohe Durchblutung und „vorläufige“ Ausscheidung durch Filtration
- Tubuläre Resorption von ~99% des Filtrates zur
Rückgewinnung von erhaltenswerten Substanzen & Wasser (auch: Sekretion) - Regulation: Die Ausscheidung wird hormonell reguliert
- Die filtrierten und dann nicht resorbierten Stoffe
werden ausgeschieden
Nenne die Nephronsegmente
proximaler Tubulus Sammelrohr distaler Tubulus Henle-Schleife Glomerulus
Auto-Regulation
Durchblutung und Filtration werden konstant gehalten. 2 Mechanismen: 1. Bayliss-Effekt lokale myogene Reaktion 2. Tubulo-glomerulärer Feedback Adenosin-vermittelt
Was für Transportproteine gibt es?
Kanäle - transzellulär - parazellulär Carrier - Uniporter - Symporter - passive - Antiporter - aktive
Wie geschieht der Transport von Zuckern?
-> als Monosaccharide: Glucose, Galaktose, Fruktose -> SGLT 1, 2, GLUT 2, 5 -> mit zwei Na+ ist ein Transport gegen steilere Gradienten möglich
Was für Diureseformen gibt es?
Antidiurese: Normaler Ausscheidungsstatus, Schutz gegen Austrocknung • Wasserdiurese • omotische Diuresen • Druckdiurese
ADH und Wasserhaushalt
ADH-Ausschüttung ausgelöst durch -> Anstieg von [osmol]P Zellschrumpfung 1 Osmorezeptoren im Hypothalamus 2 Osmorezeptoren in der Leber -> Volumenmangel 3 Volumenrezeptoren Herzvorhof 4 Barorezeptoren im Karotissinus
Diabetes insipidus
- > zentral: ADH nicht gebildet
- > renal: Aquaporin-2 nicht wirksam
Was ist die Ursache von Diabetes insipidus renalis?
Ursache:
Gestörter Einbau von AQP-2 in die apikale Membran von Tubuluszellen durch
Mutationen im AQP2- und VR-Gen
Auch: durch Schädigung von Nierentubuli durch chron. Nierenerkrankungen oder
Medikamente
-> Wasserverlust, Hypernatriämie, hypertone Dehydratation.
► Therapie: Behandlung der Grunderkrankung, Flüssigkeitszufuhr
Nenne Variationen „isoosmolarer“ Getränke
1 Liter Suppe erst Stunden später milde Diurese
Suppe: Isoosmolar
Sportdrink: Isoosmolar, z.T. mit Zuckeraustauschstoffen
Limonade : Isoosmolar, z.T. mit Zuckeraustauschstoffen
Cola: Isoosmolar + Koffein
Bier: Isoosmolar + EtOH
Was ist Clearance in der Niere?
Definitionen der Clearance:
- „die funktionelle“: Verhältnis der pro Zeiteinheit ausgeschiedenen Substanzmenge zur Plasmakonzentration der betreffenden Substanz
- „die akademische“: Menge Plasmaflüssigkeit pro Zeit, die bei einmaliger Nierenpassage vollständig von Substanz X befreit wird
Gib die Allgemeine Clearance- Formel an
cX [ ml / min ]= VU* [x]U/ [x]P = (ml / min · mmol / l ) /mmol / l
Nicht vollständig
Skript
