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Physikum > Tubuläre Transportprozesse > Flashcards

Tubuläre Transportprozesse Flashcards

1
Q

Welche Tubulusabschnitte gehören zu, proximalen Nephron? Was ist dessen Funktion?

A
  • proximaler Tubulus

- Massenresorption zurück ins Blut

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2
Q

Was wird im proximalen Nephron resorbiert?

A
  • Glucose, AS und Phosphat: 100 %
  • Bicarbonat: 95 %
  • Harnsäure: 90 %
  • NaCl, Wasser, Kalium, Calcium: 65 %
  • Magnesium: 15 %
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3
Q

Was ist die Aufgabe der Henle-Schleife? Welche Tubulusabschnitte gehören dazu?

A
  • Pars recta des proximalen Tubulus, Intermediärtubulus, Pars recta des distalen Tubulus
  • Harnkonzentrierung
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4
Q

Was wird in der Henle-Schleife resorbiert?

A

Mg 75 %
NaCl und Wasser 20 %
Kalium 25 %

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5
Q

Was wird im distalen Nephron resorbiert?

A

Ca 35 %
NaCl, Wasser 10 %
Mg 10 %

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6
Q

Was wird im Sammelrohr resorbiert?

A

NaCl, Wasser 4 %
Harnstoff
H+ und HCO3-

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7
Q

Welche basolateralen Transporter sind im proximalen Nephron vorhanden?

A

Na+/K+-ATPase

Na+/3 HCO3- Symporter: Transport von Na+ und Bicarbonat gegen ihren chemischen Gradienten aus der Zelle ins Nierenintestitium

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8
Q

Welche apikalen Transporter findet man im proximalen Nephron?

A

sekundär aktive Transporter:
Na+/Glucose-Symporter
Na+/Aminosäuren-Symporter
Na+/Phosphat-Symporter

Na+/H+ -Antiporter

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9
Q

Wodurch wird die parazelluläre Resorption ermöglicht?

A
  • undichte tight junctions
  • transepitheliales Potential
  • solvent drag
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10
Q

Was ist das transepitheliale Potential?

A
  • Differenz zwischen luminalem und basolateralem Potential
  • frühproximal: dem Tubuluslumen wird viel Na+ entzogen —> Lumen wird zunehmend negativer —> lumennegatives transepitheliales Potential
  • spätproximal: lumennegatives Potential drängt Cl- aus dem Tubuluslumen ins Blut/Interstitium —> Cl- wird resorbiert, Lumen wird positiver —> Kationen werden aus dem Lumen gedrängt —> Mg2+, Ca2+, Na+ und K+ werden resorbiert
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11
Q

Was ist der solvent drag?

A
  • konvektiver Transport der im Wasser gelösten Stoffe
  • Resorption von Stoffen im proximalen Tubulus —> osmotischer Gradient zwischen Tubuluslumen und Interstitium —> Wasser strömt aus Tubuluslumen ins Interstitium, reißt Elektrolyte und kleine Moleküle mit sich
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12
Q

Welche Transportprozesse finden im Intermediärtubulus statt?

A
  • absteigender Intermediärtubulus: Wasserresorption durch Aquaporin-1-Kanäle
  • aufsteigender Intermediärtubulus: wasserundurchlässig
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13
Q

Transportprozesse im dicken, aufsteigenden Teil der Henle-Schleife

A
  • impermeabel für Wasser und NaCl
  • Na+/K+/2Cl- Transporter NKCC2 (sekundär aktiv)

—> Na+ gelangt in die Zelle, wird basolateral ausgeschleust
—> Cl- gelangt in die Zelle, wird basolateral ausgeschleust
—> K+ gelangt in die Zelle, wird apikal wieder abgegeben

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14
Q

Was für Auswirkungen hat der aktive NKCC2- Transporter im dicken, aufsteigenden Teil der Henle-Schleife?

A
  • ein K+ gelangt über ROMK zurück ins Lumen, 2 Cl- und ein Na+ werden resorbiert
  • Netto: positive Ladung verbleibt im Lumen
  • lumenpositives Transepitheliales Potential bildet Triebkraft für parazelluläre Resorption von Na+, K+, Mg2+, Ca2+
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15
Q

Wie wirkt das Schleifendiuretikum Furosemid?

A
  • hemmt NKCC2-Transporter
  • Osmolarität im Nierenmark sinkt durch verminderte Natriumrückresorption
  • Wasser hat kein Bestreben mehr, das Tubuluslumen zu verlassen, wird vermehrt ausgeschieden
  • Elektrolyte werden ebenfalls vermehrt ausgeschieden
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16
Q

Wie wird das Bartter-Syndrom verursacht?

A
  • Funktion des NKCC2-Transporters gestört
  • Na, K und Cl kann nicht mehr in Henle-Schleife resorbiert werden —> Elektrolytüberschuss im distalen Tubulus
  • im späten distalen Tubulus: Na wird im Austausch gegen K oder H resorbiert
  • K und H werden vermehrt ausgeschieden —> hypokalämische Alkalose
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17
Q

Welche wichtige Transporter findet man im frühen distalen Tubulus?

A

Luminal:

  • Na+/Cl- Cotransporter: Transport von Ca+ und Cl- in die Tubuluszelle (sekundär aktiv)
  • Ca2+Kanal ECaC_ transportiert Ca2+ in Tubuluszelle (tertiär aktiv)
18
Q

Wie funktioniert der Transportmechanismus des Ca2+-Kanals im frühen distalen Tubulus?

A

Tertiär aktiv

  • Ca2+ wird basolateral über sekundär-aktiven 3 Na+/Ca2+ Antiport ins Nierenintestitium befördert
  • durch Calciumkonzentrationsgradient: Ca2+ wird in die Tubuluszelle aufgenommen
19
Q

Wo befinden sich Hauptzellen und was für Transportprozesse finden hier statt?

A
  • im späten distalen Tubulus und Sammelrohr
  • epithelialer Na+ Kanal ENaC: Natriumrückresorption, durch Aldosteron stimuliert
  • K+ Kanäre ROMK: K+ strömt aus Zelle ins Lumen, durch Aldosteron stimuliert
  • Aquaporin-2-Kanäle: Wasserresorption
20
Q

Wo befinden sich Schaltzellen? Was für Transportprozesse finden hier statt?

A
  • später distaler Tubulus und Sammelrohr
  • Typ A: sezernieren H+ über H*/K+ ATPase oder H+ ATPase
  • Typ B: sezernieren HCO3- über Cl-/HC3- Transporter
21
Q

Welche Transporter werden aldosteronabhängig in die Tubuluszellen des distalen Nephronseingebaut?

A

Na+/Cl- Cotransporter und epithelialer Natriumkanal ENaC

22
Q

Beschreibe das Gegenstromprinzip der Niere.

A
  • wichtigster Mechanismus der renalen Harnkonzentration
  • aktive Na+Resorption im aufsteigenden Teil der Henle-Schleife über Na+/K+/2Cl- Transporter
  • Wasser kann nicht folgen
  • Niereninterstitium wird hyperosmolar
  • absteigender Teil der Henle-Schleife ist permeabel für Wasser
  • durch Osmolaritätsgradienten zwischen absteigendem Teil und Interstitium: Wasser wird dem absteigendem Teil entzogen
23
Q

Erkläre den Ablauf der Harnstoffrezirkulation

A
  • proximales Nephron: Resorption von 50 % des Harnstoffs
  • distales Nephron: größtenteils impermeabel für Harnstoff
  • Sammelrohr: ADH vermittelter Einbau und Aktivierung der Urea-Transporter 1 in luminale Membran
  • durch hohe Harnstoffkonzentration im Lumen: Harnstoff wird ins Markinnere resorbiert, Akkumulation
  • Harnstoff entzieht dem absteigenden Teil der Henle-Schleife Wasser —> Konzentrierung des Harns im absteigendem Teil der Henle-Schleife
  • dünner Teil der Henle-Schleife: Harnstoff tritt über Urea-Transporter 2 wieder ins Tubuluslumen
24
Q

Wie läuft die Harnkonzentrierung ab?

A
  1. proximales Nephron
    - Resorption von Glc, AS, Pi im Symport mit Na+
    - Tubuluslumen negativ geladen
    - Intestitium hyperosmolar
    - durch lumennegatives transepitheliales Potential: Cl- strömen ins Interstitium
  2. absteigender Teil der Henle-Schleife
    - Diffusion von Wasser ins Interstitium
    - Entzug von Wasser durch im Nierenmark akkumulierten Harnstoff
    - hyperosmolarer Harn
  3. aufsteigender Teil der Henle-Schleife
    - Na+, K+, Cl- werden resorbiert
    - Abschnitt impermeabel für Wasser
    - Interstitium hyperosmolar
    - Tubuluslumen positiv geladen —> treibt Kationen ins Interstitium
  4. distales Nephron
    - ADH-abhängiger Einbau von Aquaporinen
    - Wasser strömt ins hyperosmolare Interstitium
25
Q

Wie wirkt sich das Gegenstromprinzip auf die Erythrozyten aus?

A
  • Erys in absteigenden Vasa recta geben O2 an desoxygenierte Erys in aufsteigenden Vasa recta ab
  • Nierenmark schlechter mit O2 versorgt als Rinde
26
Q

Welche Resorptionsmechanismen für Na+ gibt es in der Niere?

A
  • basolateral: Na+/K+ ATPase
  • proximaler Tubulus: Na+ Symporter mit Kohlenhydraten, AS und Pi, Na+/H+ Antiporter, solvent drag
  • Intermediärtubulus: parazellulär
  • dicker aufsteigender Teil der Henle-Schleife: NKCC2
  • distaler Tubulus, Pars convoluta: NaCl Cotransporter
  • Verbindungstubulus und Sammelrohr: ENaC
27
Q

Kaliumresorption und Kaliumsekretion

A

Resorption: 90 %

  • proximaler Tubulus: solvent drag
  • dicker, aufsteigender Teil der Henle-Schleife: NKCC2

Sekretion:
- K+ Kanäle im Sammelrohr

28
Q

Was ist das Besondere der K+Kanäle im Sammelrohr?

A

Funktionell an ENaC gekoppelt

—> gesteigerte Na+ Resorption geht mit gesteigerter K+ Sekretion einher

29
Q

Chloridresorption im tubulären System

A
  • 99 % des filtrierten Cl- werden resorbiert
  • proximaler Tubulus: solvent drag
  • dünner, aufsteigender Teil der Henle-Schleife: passiv
  • dicker, aufsteigender Teil der Henle-Schleife: NKCC2
  • distaler Tubulus, Pars convoluta: NaCl Cotransporter
30
Q

Calciumresorption im tubulären System

A
  • 95 % werden resorbiert
  • proximaler Tubulus: solvent drag
  • aufsteigender Teil der Henle-Schleife: parazellulär
  • distaler Tubulus, Pars convoluta: ECaC
31
Q

Magnesiumresorption im tubulären System

A
  • 95 % werden resorbiert
  • proximaler Tubulus: solvent drag
  • dicker, aufsteigender Teil der Henle-Schleife: parazellulär durch lumenpositives transepitheliales Potential (erzeugt durch NKCC2)
32
Q

Wo findet die Protonensekretion statt?

A
  • proximaler Tubulus: Na+/H+ Antiporter

- Sammelrohr mit Typ-A (H+ATPase) und Typ-B-SchaltzellenCl-/HCO3- Antiporter

33
Q

Wie läuft die Protonensekretion im proximalen Tubulus ab?

A
  • Na+/H+ Antiporter: H+ gelangt ins Lumen, verbindet sich mit HCO3- zu Kohlensäure
  • Carboanhydrase im Bürstensaum spaltet H2CO3 zu Wasser und CO2
  • CO2 wird resorbiert, von zytosolischer Carboanhydrase wieder zu Kohlensäure hydratisiert
  • Kohlensäure zerfällt spontan
  • H+ wird mittels Na+/H+ Antiporter ins Tubuluslumen befördert
  • HCO3- verlässt Zelle über basolateralen Na+/HCO3- Symporter
34
Q

Wie können Protonen im Harn gebunden werden?

A
  • durch Phosphatpuffer

- in Form von NH4+ ausgeschieden

35
Q

Wie werden Proteine und AS resorbiert?

A
  • im proximalen Tubulus
  • freie AS über Na+ Symporter
  • Dipeptide, Oligopeptide, Polypeptide: Spaltung durch Peptidasen, Aufnahme über Endozytose oder mittels Protonen-Symporter
36
Q

Kohlenhydratresroption im proximalen Tubulus

A
  • SGLT2: am Anfang des proximalen Tubulus, Na+/Glc-Symporter
  • SGLT1: em Ende des proximalen Tubulus, 2 Na+/Glc-Symporter
  • GLUT5: Fructoseresorption (NatriumUNabhängig)
  • Galactoseresorption ebenfalls über SGLT1
37
Q

Wie erfolgt die Wasserresorption im Tubulussystem?

A
  • passiv
  • Proximaler Tubulus: Aquaporin 1, parazellulär
  • dünner, absteigender Teil der Henle-Schleife: AQP1
  • aufsteigender Teil der Henle-Schleife: Wasserundurchlässig
  • distaler Tubulus: parazellulär
  • Sammelrohr: AQP2
38
Q

Wie wird Ammoniak ausgeschieden?

A
  • Leber: im Harnstoffzyklus in Harnstoff umgewandelt

- im Glutamin fixiert

39
Q

Wie verarbeiten die Zellen des proximalen Tubulus Glutamin?

A
  • Glutaminase: Glutamin —> Glutamat + NH4+
  • Glutamat-Dehydrogenase: Glutamat —> α-Ketoglutarat + NH4+
  • NH4+ dissoziiert zu NH3 und H+
  • NH3 diffundiert ins Tubuluslumen
  • H+ wird aktiv ins Lumen sezerniert
  • im Lumen: Rückreaktion zu NH4+, wird mit Harn ausgeschieden
  • Protonen werden mit ausgeschieden
40
Q

Harnstoffausscheidung

A
  • wird frei filtriert

- im proximalen Tubulus zu 50 % resorbiert

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