week 9 HC5 renale zuur-base regulatie

Question 1

wat is de fysiologie en de pathologie van renale zuur-base regulatie?

Answer 1

• handhaving zuur-base evenwicht (fysiologie)
• verdediging tegen zuur-base afwijkingen (pathologie)

Question 2

wat zijn de drie verdedigingslinies van renale zuur-base fysiologie?

Answer 2

1. buffers (bicarbonaat/CO2 systeem; eiwit, o.a. Hb; fosfaat)
2. longen - alveolaire ventilatie, regelt pCO2
3. nier - zuur (base) uitscheiding

Question 3

hoe weten we dat de nier onder fysiologische condities netto zuur uitscheidt?

Answer 3

• nierfalen leidt tot renale tubulaire acidose (renale tubulaire acidose RTA)
• bepaal de hoeveelheid H+ in urine buffers (NH4+, fosfaat, creatinine, urinezuur)
  → ~70 mmol/etmaal (= netto zuur excretie, NAE)

Question 4

wat zijn de twee stappen van verwijdering van niet-vluchtig zuur door de nier?

Answer 4

1. stap 1 (cel, plasma, erythrocyten):
   neutralisatie van H+ door bicarbonaat buffer gevolgd door CO2 uitademing:
   H+A- + Na+HCO3- -> Na+A- + CO2 + H2O
   (bicarbonaat omlaag, buffercapaciteit HCO3-/CO2 omlaag)
2. stap 2 (nier):
   - filtratie Na+A- door de glomerulus → tubulaire vloeistof
   - secretie van H+ in nierfiltraat gekoppeld aan secretie van “nieuw” bicarbonaat in bloed (ter compensatie van systemisch HCO3- verlies).

Question 5

wat zijn de H+ buffers in nierfiltraat / urine?

Answer 5

• ~ 40%: Fosfaat (HPO4 2-)&raquo_space; creatinine > urinezuur
  (“titreerbaar zuur”), kunnen we meten
• ~ 60%: NH3 (ammoniak)
  (“niet titreerbaar zuur”), kunnen we niet meten
  ammoniak (NH3) als H+ buffer in nierfiltraat / urine
  NH3+H+NH4+

Question 6

wat zijn de voordelen van de H+ buffers in nierfiltraat / urine?

Answer 6

• pH in nierfiltraat/urine = 4.5 - 6.8→ >99% NH3 is geprotoneerd
  (NH4+) → efficiënte buffer
• geen calcium precipitaten, zoals met fosfaat kan optreden
• NH3 productie in de proximale tubulus kan ~100x stijgen bij chronische acidose
  → nuttige adaptatie

Question 7

hoe gaat de handhaving van het zuur-base evenwicht door de nier?

Answer 7

1. terugresorptie van bicarbonaat uit het nierfiltraat
2. excretie van de dagelijkse productie van niet-vluchtige zuren in de urine

Question 8

wat is de definitie van netto zuur excretie door de nier (NAE, net acid excretion)?

Answer 8

NAE = Vurine {[NH4+] + [titreerbaar zuur] - [HCO3-]}urine

Question 9

wat is het voordeel van uitscheiding van H+ via niet-HCO3- urine buffers (titreerbaar zuur)?

Answer 9

• winst van 1 HCO3- per H+
• reduceert Na+ verlies in de urine

Question 10

waardoor is de capaciteit beperkt bij uitscheiding H+ via niet-HCO3- urine buffers (titreerbaar zuur)?

Answer 10

• concentratie fosfaat
• maximale pH gradiënt (pH urine = 4.4 - 8)

Question 11

hoe gaat de uitscheiding van H+ via de vorming van NH4+ uit ammoniak (niet-titreerbaar zuur)?

Answer 11

• productie en secretie in de proximale tubulus
• terugresorptie van NH4+ in de Lis van Henle
  thick ascending limb (TAL)
  
  • NKCC-2 en K+ (kaliumkanaal)

Question 12

op welke manier gaat de excretie van NH4+ van het interstitium in de urine?

Answer 12

de ammonium trap

Question 13

wat bepaalt de effectiviteit van de ammonium trap (NH4+ val)?

Answer 13

proton pomp activiteit in de αIC (pH, aldosteron)

Question 14

hoe gaat de regulatie van de protonpomp in αIC cellen?

Answer 14

• stimulatie van exocytose
• ATP afhankelijk

Question 15

wat is het compensatiemechanisme van de nier voor acute- en chronische acidose?

Answer 15

• acuut - verhoogde NH3 synthese en H+ secretie
  proximale tubulus
• chronisch - stimulatie inbouw en activiteit H+ pomp
  verzamelbuis, αIC cellen

Question 16

wat is het compensatiemechanisme van de nier voor acute- en chronische alkalose?

Answer 16

• acuut - remming inbouw en activiteit H+ pomp
  verzamelbuis, αIC cellen
• chronisch - secretie door βIC cellen (enige moment waar de nier base secreteert)
  verzamelbuis, βIC cellen

Question 17

wat gebeurt er bij volumedepletie?

Answer 17

baroreceptoren → RAAS systeem omhoog → Na-retentie omhoog

Question 18

wat is het compensatiemechanisme van de nier voor volumedepletie/ verhoogde H+ secretie?

Answer 18

• acuut: angiotensine II en noradrenaline
  proximale tubulus
  (het is altijd acuut)
• aldosteron
  verzamelbuis, αIC cellen