Niere KK

Niere
Aufbau Nephron
Niere
Aufbau Nierenkörperchen
Niere
Renale Gefäßversorgung
Niere
Aufbau juxtaglomerulärer Apparat
Niere
Aufbau der Blut-Harn-Schranke
Reinigung der Blut-Harn-Schranke
Niere
Siebkoeffizient
Niere
Niere
Bestimmung des renalen Blutflusses
RBF
• Glomerulus
• Bowman-Kapsel
• Nierenkörperchen
• Tubulussystem
• Macula densa
• Mesangiumzellen
• Epitheloidzellen
A. renalis
→ Aa. interlobares
→ Aa. arcuatae
→ Aa. interlobulares
→ Vas afferens
→ Glomerulus
→ Vas efferens
→ peritubuläre Kapillaren/ Vasa recta
→ Vv. arcuatae
→ Vv. interlobares
→ V. renalis
negativ geladen
• Mesangiumzellen
• Podozyten
• Kapillarendothel
(fenestriert, ohne Diaphragma)
• 3-schichtige Basalmembran
• Podozyten (mit Filterprotein Nephrin)
Freie Filtration:
6-15 kD
Erschwerte Filtration: negativ geladene
Moleküle u.a.
Analog zum Ohmschen Gesetz
Filtratkonzentration / Plasmakonzentration
ΔP = RR-Differenz zwischen A. und V. renalis
R = renaler Gefäßwiderstand
normal: ca. 1 l/min
• frei filtrierbarer Stoff: Siebkoeffizient = 1
(z.B. Wasser, Harnstoff, Glucose)
• Siebkoeffizient (Albumin) < 0,01
Niere
Renale Autoregulation des Blutflusses
Niere
Renaler Plasmafluss
Niere
GFR
glomeruläre Filtrationsrate
Niere
Clearance
Niere
Filtrationsfraktion
Niere
Freie Wasser-Clearance
FWC
Niere
Niere
normale Urinausscheidung
Schmidt, Lang, Heckmann: Physiologie des Menschen.
312010, S. 640
Mechanismus: Regulation der Weite der glomerulären Gefäße
• Myogene Autoregulation = Bayliss-Effekt
wichtig: Bereich = 80-170 mmHg
• Bestimmung über p-Aminohippurat (PAH)
(fast komplett filtriert/sezerniert)
• normal: 600 ml/min
• Tubuloglomerulärer-Feedback-Mechanismus
wichtig: Macula densa
• beide Nieren zusammen: 125 ml/min
180 l/d
• Bestimmung über:
- Inulin
- Kreatinin (aus Muskelstoffwechsel)
Wie viel Wasser muss dem Harn hinzugegeben/entzogen werden, um diesen isoton zu
machen?
• 3 Größen: k x F x Peff
- Hydraulische Leitfähigkeit k
- Filteroberfläche F
- Effektiver Filtrationsdruck Peff
‣ hydrostatischer - onkotischer Druck
‣ zu Beginn der Filtration = 10 mmHg
ca. 20 % des zufließenden Plasmas werden
filtriert
→ bzw. wie viel „freies Wasser“ ist im Harn?
FWC = 0
• isotoner Harn:
• hypotoner Harn: FWC > 0
• hypertoner Harn: FWC < 0
• fraktionelle Ausscheidung:
Filtrationsfraktion ≠ Ausscheidungsfraktion
• absolute Ausscheidung:
Filtrationsfraktion = Ausscheidungsfraktion
Inulin
ClNa+
Osmolyte
HCO3Aminosäuren
Glucose
1,5 l/d
Niere
Proximaler Tubulus
Resorption und Sekretion
Niere
Henle Schleife
Resorption und Sekretion
Niere
Distaler Tubulus
Resorption und Sekretion
Niere
Sammelrohr
Resorption und Sekretion
Niere
Glucoseresorption
Niere
NKCC2 Transporter
Niere
Puffersysteme im Urin
Niere
RAAS
Dünner absteigender Teil:
• wasserdurchlässig
• Aquaporin 1: Wasserresorption
• UT2: Harnstoffsekretion
Dicker aufsteigender Teil:
• wasserundurchlässig
• wichtige Resorption:
- NKCC2: 1 Na+, 1 K+/NH4+ und 2 Cl- Mg2+
Hauptzellen:
• Resorption:
- Aquaporin 2: Wasser (fakultativ)
- UT1: Harnstoff
- ENaC: Na+ (Aldosteron-gesteuert)
• Sekretion: K+
Schaltzelle Typ A:
• wasserdurchlässig
• wichtige Resorption:
- Na+, Cl-, Ca2+, K+, HCO3- Aquaporin 1: Wasser
- Aminosäuren und Peptide
- SGLT1/2: Glucose
- Harnsäure und Harnstoff
• wichtige Sekretion:
- Ammoniak
- H+ (Carboanhydrase-abhängig)
• wichtige Resorption: Na+ und Cl- TSC (Thiazid sensitiver Cotransport)
- gefördert durch Aldosteron
• wenig wasserdurchlässig
• Sekretion: H+
Schaltzelle Typ B:
• Sekretion: HCO3-
• Transportiert:
- 1 Na+
- 1 K+ oder NH4+
- 2 Cl• Hemmung durch: Schleifendiuretika
- Furosemid
- Bumetanid
• K+ diffundiert zurück über ROMK-Kanäle
• im proximalen Tubulus
• Mechanismus: Na+-Symport
• Schwellensubstanz
→ vollständige Resorption bis 10 mmol/l
SGLT 1:
• Verhältnis Na+ : Glucose/Galactose: 2:1
• hohe Affinität
SGLT 2:
• Verhältnis Na+ : Glucose: 1:1
• niedrige Affinität - hohe Kapazität
Renin-Angiotensin-Aldosteron-System
1. Reninfreisetzung
2. Spaltung:
Angiotensinogen → Angiotensin I
3. Angiotensin I - Converting - Enzym (ACE):
Angiotensin I → Angiotensin II
4. Bildung von Aldosteron
(Zona glomerulosa)
• Phosphatpuffer
- HPO42- + H+ → H2PO4- titrierbar
• Ammoniakpuffer
- NH3 + H+ → NH4+
- nicht titrierbar
Niere
Stimuli der Reninfreisetzung
Niere
Wirkung von Angiotensin II
Niere
Wirkung von Aldosteron
Niere
Renin
Bildungsort und Funktion
Niere
Atriales natriuretisches Peptid
ANP
Niere
Antidiuretisches Hormon
ADH/Vasopressin
Niere
Erythropoietin
EPO
Niere
Kalzitriol
• über AT1-Rezeptor: Vasokonstriktion
• Stimulation der Synthese von:
- Aldosteron
- ADH
- Noradrenalin und Adrenalin
• Steigerung der Na+-Resorption
• Bildungsort: Epitheloidzellen
des juxtaglomerulären Apparats
• Funktion:
Protease
→ spaltet Angiotensinogen
• Bildung: Hypothalamus
• Speicherung/Sezernierung: Neurohypophyse
• Wirkung:
- über V1-Rezeptor (Gq-Protein-gekoppelt):
Vasokonstriktion
- über V2-Rezeptor (Gs-Protein-gekoppelt):
Einbau von Aquaporin 2 im Sammelrohr
• Blutdruckabnahme
• Hypovolämie
• verminderte renale Durchblutung
• Sympathikus (über β-Rezeptoren)
• Tubuloglomerulärer-Feedback-Mechanismus
• erhöhte renale Na+-Resorption:
- Stimulation des TSC (Na+-Cl--Cotransport)
- Stimulation des ENaC (Na+-Kanal)
• erhöhte renale K+-Sekretion (indirekt)
• Bildung: Herzmuskelzellen des Vorhofs
• Wirkung: Gefäßmuskelrelaxation
→ Relaxation des Vas afferens
→ erhöhte GFR
→ erhöhte Salz- und Wasserausscheidung
→ Stimulation der Wasserrückresorption
• biologisch wirksame Form des Vitamin D
• Bildung durch das Parathormon gefördert
• Wirkung:
u.a. Stimulation der renalen Ca2+-Resorption
• Bildung: in Fibroblasten der Nierenrinde
• Wirkung: Förderung der Erythropoiese
Niere
Parathormon
Niere
Nebenwirkung
Schleifendiuretika
Niere
Diuretika
Niere
Diabetes insipidus
centralis und renalis
Niere
Niere
Niere
Niere
Hypokaliämie
• fördert:
- renale Ca2+-Resorption
- Osteolyse (Knochenabbau)
- Kalzitriolbildung
Alkalose
• hemmt: v.a. renale Phosphat-Resorption
• centralis: fehlende Sezernierung von ADH
• renalis: Defekt der Tubulusepithelzellen
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Schleifendiuretika (NKCC2-Hemmung)
Thiazide (TSC-Hemmung)
Amilorid (ENaC-Hemmung)
Carboanhydrasehemmer