Nierenfunktion Dr. G. Mehrke 1 Dr. G. Mehrke 2 Aufgaben der Niere Substanz Konzentration im Blutplasma Konzentration im Urin Verhältnis Urin/Plasma Glukose (mg%) 100 0 0 Schwellensubstanz Na+ (mmol/l) 150 150 1 Homöostatische Regelung Harnstoff (mg%) 15 900 60 Kreatinin (mg%) 1 150 150 Harnpflichtige Substanzen Die Niere ist essentiell für die Erhaltung des inneren Milieus (Homöostase): • Ausscheidung von harnpflichtigen Substanzen (Großteils aus N-Stoffwechsel) • Regelung der Ionengleichgewichte (Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Cl , HCO3) • Regelung des pH • Regelung des Wasserhaushalts (gemeinsam mit Durstmechanismus) Blutdruck • Hormonproduktion – Renin Regelung der Erythrozytenkonzentration Dr. G. Mehrke (Erythropoetin) 3 Wie arbeitet die Niere? Blutfilter Dr. G. Mehrke 4 Nephron Funktionelle Einheit Dr. G. Mehrke 5 Nierenfunktion • In den Glomerulus-Kapillaren werden 20% des durchfließenden Blutplasmas in die Bowmannsche Filtration Kapsel ultrafiltriert (Plasmaproteine bleiben in den Kapillaren) • Das Ultrafiltrat (auch als Primärharn bezeichnet) fließt durch das anschließende Tubulussystem Dr. G. Mehrke 6 Glomerulus Dr. G. Mehrke 7 Aufbau des Filters Filter besteht aus 3 Schichten: • dem gefensterten Kapillarendothel • der Basalmembran = einem Molekularsieb (Gelfilter) aus kollagenen Fasern und Glykoproteinen, • den Podozytenfüßchen, die durch eine Schlitzmembran verbunden sind. 2 3 Podozyt (1) 2 4 1 3 4 Basalmembran (3) Kapillarlumen Dr. G. Mehrke Podozytenfüßchen (2) Endothelzelle (fenestriert) (4) 8 Die glomeruläre Filtration Blut strömt über die afferente Arteriole (Vas afferens) in die Glomerulus-Kapillaren und verläßt diese über die efferente Arteriole (Vas efferens) in Richtung postglomeruläre Kapillaren. Glomerulus -Kapillare Bowmannscher Kapselraum Glomerulus-Kapillaren filtern Blutplasma mit Ausnahme der Plasmaproteine in das Tubulussystem. Die treibende Kraft hinter der Filtration ist der Kapillardruck minus dem onkotischen Druck der Plamaproteine und dem Flüssigkeitsgegendruck im Tubulussystem. Die pro Minute von beiden Nieren gefilterte Plasmamenge wird als glomeruläre Filtrationsrate (GFR) bezeichnet. Dr. G. Mehrke 9 Glomeruläre Filtration: die treibende Kraft In den Glomeruli wird aus den Kapillaren ein „Ultrafiltrat” in den Raum der Bowmanschen Kapsel abgepresst. Das Ultrafiltrat ist im wesentlichen eiweißfreies Plasma. Es enthält alle Bestandteile des Plasmas mit einemMolekulargewicht < 5000-10.000 ! pKap = mittlerer Blutdruck in den Kapillaren (ca. 50 mmHg) pBowman = mittlerer Druck in der Bowmanschen Kapsel (ca. 12 mmHg) pOnkotisch = durch Plasmaproteine verursachter osmotischer Druck in den Kapillaren (ca. 20 mmHg) peff = effektiver Filtrationsdruck: etwa 18 mmHg Dr. G. Mehrke 10 Glomeruläre Filtration: die Selektivität des Filters Freie Filtration: kleine Moleküle: bis zu einem Molekulargewicht (MG) von ca. 15.000 oder einer Molekülgröße von 2 nm. Hierunter fallen unter anderem: Ionen (Na+, K+, HCO3–, Cl–, HP042–, Ca2+, Mg2+) Glukose und andere Monosaccharide, Aminosäuren. Filtration in Spuren: Peptide und kleine Proteine, wie z.B.: Insulin, Glukagon, Parathormon. Bei intravasaler Hämolyse freigesetztes Hämoglobin, das nicht an Haptoglobin gebunden ist, tritt in Spuren im Urin auf (Hämoglobinurie) Keine Filtration: Mittelgroße und große Proteine (ab MG des Albumins = ca. 70.000) Problem: Verlust großer Mengen von Wasser und wichtiger Metabolite 11 Dr. G. Mehrke Primärharn • Die Glomerulumfiltratmenge, die sämtliche Nierenkörperchen beider Nieren pro Zeiteinheit erzeugen, bezeichnet man als glomeruläre Filtrationsrate. Sie beträgt beim jungen Erwachsenen ca. 120 ml pro Minute. Dies entspricht einer Filtrationsmenge von 180 l Glomerulumfiltrat täglich. Somit wird also das gesamte Blutplasmavolumen (ca. 3l) täglich etwa 60-mal in den Nieren filtriert. • Reduziert auf ca. 1 – 2 l täglich Urinausscheidung Dr. G. Mehrke 12 Nierenfunktion 2 Wie werden die Metabolite und der Großteil des Wassers zurückgewonnen? Dr. G. Mehrke 16 Die homöostatische Kontrolle des Blutes durch die Nieren • Der renale Kreislauf ist einer der Parallelkreisläufe des systemischen Kreislaufs • Er erhält ca. 25% des vom linken Ventrikel ausgeworfenen Herzminutenolumens (des HMV) • Die Niere enthält zwei aufeinanderfolgende Kapillarsysteme Ausscheidung • Das erste Kapillarsystem, die Glomeruluskapillaren, ist ein Hochdruck-Kapillarsystem und dient der Filtration von Plasma • Das zweite Kapillarsystem, die postglomerulären Kapillaren (peritubuläre Kapillaren und Vasa recta), ist ein NiederdruckKapillarsystem. Es dient der Rückresorption von Wassser und der Versorgung und Funktion der Tubuluszellen. Rückgewinnung Dr. G. Mehrke 17 Nierenfunktion • In den Glomerulus-Kapillaren werden 20% des durchfließenden Blutplasmas in die Bowmannsche Blut Ultrafiltrat (20%) Kapsel ultrafiltriert (Plasmaproteine bleiben in den Kapillaren) tubuläre Sekretion • Das Ultrafiltrat (auch als Primärharn bezeichnet) fließt durch das Tubulussystem, in dem die Sekretion von Substanzen des Blutplasmas in den Tubulus und die tubuläre Resorption URIN (<1% des Ultrafiltrats) Rückresorption von Substanzen und Wasser aus dem Tubulus in das Blut stattfindet. Dr. G. Mehrke • Der in das Nierenbecken und die Ureteren abfließende Urin (Endharn) hat weniger als 1% des Volumens des Primärharns und ist normalerweise hyperton. 18 Dr. G. Mehrke 19 Tubulusfunktion (Übersicht) Massen- Rückresorption (60-90%) (>60%) homöostatische Regelung HarnKonzentrierung Dr. G. Mehrke 20 Epithelzelltypen im Verlauf des Tubulussystems Dr. G. Mehrke 21 Wichtige Strukturen des Tubulussystems Kapillare Tubuluslumen Bürstensaum Basolaterale Räume Tight junction Tubuluszelle Dr. G. Mehrke 22 apikal Tubuluszelle basolateral Interstitium Blutgefäß Dr. G. Mehrke 23 Proximaler Tubulus Tubuluslumen Bürstensaum Basolaterale Räume Basalmembran Kapillarlumen Dr. G. Mehrke 24 Wichtige Transportsysteme des Tubulussystems Der Transport von Wasser und gelösten Substanzen erfolgt sowohl transzellulär als auch parazellulär in die basolateralen Räume. transzellulär Neben dem primär aktiven Transport (K+/Na+-Pumpe, basolateral) finden sich parazellulär sekundär aktive Transporte (Symporter und H+ Antiporter Na+ offener Kanal K+ Na+ Na+ Symporter Glukose Na+ offener Kanal K+ Antiporter), die durch den passiven Na+-Einstrom angetrieben werden (z.B. für Glukose oder H+) Offene Kanäle erlauben die Diffusion von Ionen entsprechend dem elektrochemischen Gradienten. Na+- K+-Pumpe basolateral 25 Na+ : 150 mmol/l Cl– : 115 mmol/l K+ : HCO3– : Ca2+ : PO43– : Glukose: Der Hauptmotor der Resorption im Tubulussystem ist die basolaterale 4 mmol/l 25 mmol/l 1,5 mmol/l 1 mmol/l 5 mmol/l Natrium - Kalium - Pumpe • Die Na+/K+-Pumpe in der basolateralen Membran transportiert unter ATP-Verbrauch (primär aktiver Transport) Na+ aus der Zelle in das K+ ATP Na+ Tubuluslumen Na+ K+ ATP K+ Na+ K+ ATP Interstitium, von wo aus es ins Blut diffundiert. Dies erzeugt einen chemischen Gradienten für Na+ aus dem Tubuluslumen in die Zelle • Das in die Zelle gepumpte K+ diffundiert durch offene Kanäle in der lumenseitigen Membran aus der Zelle und erzeugt ein Membranpotenzial (innen negativ, außen positiv, siehe Neurophysiologie) und damit einen elektrischen Gradienten für Na+ in die Zelle • Beide Prozesse schaffen einen massiven elektrochemischen Na+-Gradienten aus dem Lumen in die Zelle, der die meisten anderen Transportprozesse (sekundär aktiv) antreibt. Dr. G. Mehrke Na+ 26 Massenresorption im proximalen Tubulus I K+ Resorption von Na+: • Im gesamten proximalen Tubulus erfolgt der Na+-Einstrom vom Lumen in die Zelle über Carrier (Antiport für H+, Symport für Glukose, Aminosäuren und Pphosphat). • Der Na+-Gradient treibt also den sekundär-aktiven Transport von Glukose, Aminosäuren und Phosphat in die Zelle und die sekundär aktive Sekretion von H+ in den Tubulusharn. • Die H+-Sekretion treibt die massive Rückresorption von HCO3– (später gezeigt). • Am Ende des proximalen Tubulus sind 60% des Na+, 80% des HCO3– und praktisch 100% der Glukose und Aminosäuren rückresorbiert. H+ Glukose Aminosäuren Phosphat Na+ K+ Na+ Wasser Cl– Cl– Cl– – Cl– Cl Cl– Cl– Cl– K+ Na+ Ca2+ Mg2+ Cl– Dr. G. Mehrke 27 Glukose-Rückresorption K+ Tubuluslumen Kapillare Der Na+-getriebene Glukose-Carrier hat eine begrenzte Transportrate (Maximum bei etwa 320 mg/min). Ab einem Plasma-Glukosespiegel vom ca. 200 mg/dl wird dieses Transportmaximum (Tm) überschritten und überschüssige Glukose bleibt im Tubulusharn. Die nicht resorbierte Glukose im Tubulusharn führt zur osmotischen Glukose (und Aminosäuren) werden nur im proximalen Tubulus resorbiert. Spätere Tubulusabschnitte besitzen nicht dieDr. G. Mehrke entsprechenden Carrier für den Na+-getriebenen Transport. Diurese (Diabetes mellitus). 28 Basensparmechanismus Carboanhydrase beschleunigt die Spaltung von Kohlensäure H2CO3 CO2 + H2O CO2 kann die Zellmembran passieren Tubuluslumen CA Kapillare •Die Rückgewinnung von Bicarbonat ist an die Sekretion von H+ in den Tubulus gebunden. •Kapillarseitig wird Bicarbonat durch Na+ oder Cl– - Antiporter in die basolateralen Räume transportiert von wo es in die Kapillare diffundiert. •Die Rückgewinnung von Bicarbonat erfolgt zu 80-90% bereits im proximalen Tubulus •Die regulatorische Anpassung des H+Sekretion und Bicarbonat-Rückgewinnung erfolgt in den Schaltzellen des Sammelrohrs aufgrund der Stoffwechsellage. Dr. G. Mehrke 29 Massenresorption im proximalen Tubulus II K+ Resorption von Wasser: H+ Glukose Aminosäuren Phosphat Na+ K+ Na+ Wasser Cl– Cl– Cl– – Cl– Cl Cl– Cl– Cl– K+ Na+ Ca2+ Mg2+ Cl– Dr. G. Mehrke Im proximale Tubulus wird Wasser parazellulär und transzellulär resorbiert. Für den transzellulären Durchtritt sind Aquaporine verantwortlich. Das Wasser folgt den resorbierten Ionen (insbesondere Na+, Cl– und HCO3–). Die Resorption erfolgt also ohne Änderung des osmotische Drucks (isosmotisch). Die Wasseraufnahme in die peritubulären Kapillaren beruht auf dem niedrigen hydrostatischen und hohen onkotischen Druck in den Kapillaren. Der Wasserstrom „reißt“ Ionen mit sich und fördert damit deren Resorption (solvent drag = Lösungsmittel-Sog). Am Ende des proximalen Tubulus sind 60% des Wassers rückresorbiert. 30 Massenresorption im proximalen Tubulus III K+ Weitere Resorptionsprozesse: H+ Glukose Aminosäuren Phosphat Na+ K+ Na+ Wasser Cl– Cl– Cl– – Cl– Cl Cl– Cl– Cl– K+ Na+ Ca2+ Mg2+ Cl– Dr. G. Mehrke • Der den resorbierten Ionen und Molekülen folgende Wasserstrom erhöht die Konzentration der nicht resorbierten Teilchen im Tubulusharn, insbesondere der Cl– -Ionen. • Die Cl– diffundieren dadurch in den späten Abschnitten des proximalen Tubulus massiv parazellulär in die basolateralen Räume, die daduch gegenüber dem Tubuluslumen negativ werden. • Diese Negativität des Interstitiums stellt einen elektrischen Gradienten für die bisher nicht resorbierten und angereicherten 2-wertigen Kationen (Mg2+ und Ca2+) aber auch für verbliebenes K+ und Na+ dar, die parazellulär diffundieren. 31 Proximaler Tubulus: Eiweiß / Peptide Rückresorption durch Rezeptorvermittelte Endozytose und Abbau Tubuluslumen Proteine Glomerulär filtrierte kleine Proteine und längere Peptidketten werden durch Endozytose aufgenommen. Die endozytotischen Vesikel (EV), verschmelzen Lysosomen zu endosomallysosomalen Vesikeln (E-L, Verdauungsvakuolen). Proteolytische Enzyme bauen die Proteine zu Aminosäuren ab, die in die Kapillare transportiert werden. Peptide werden meist durch MembranPeptidasen des Bürstensaums gespalten und resorbiert. Proteinurie kann verschiedene Ursachen haben. Kapillare Dr. G. Mehrke 32 Proteinurie Mögliche Ursachen einer Proteinurie: • Prärenale oder Überlauf-Proteinurie: Die Konzentration filtrierbarer Proteine, wie nicht gebundenes Hämoglobin oder pathologische Proteine (Paraproteine) ist erhöht, so dass die Rückresorptionsmechanismen überfordert sind. • Glomeruläre Proteinurie: Der glomeruläre Filter ist (meist entzündlich) geschädigt und lässt größere Mengen von Albumin durch, die nicht mehr resorbiert werden können. • Tubuläre Proteinurie: gestörte Rückresorption durch (toxische oder entzündliche) Schädigung der Tubuluszellen, so dass auch normal filtrierte Proteinmengen nicht ausreichend resorbiert werden. • Postrenale Proteinurie: Proteine stammen von geschädigten ableitenden Harnwegen. Dr. G. Mehrke 33 Aktive Sekretion in den proximalen Tubulus: organische Substanzen Aktive Sekretion organischer Anionen: • • • • • Hippursäure, PAH Harnsäure gekoppelte Glukuron- und Schwefelsäuren Penicillin, u.a. Aktive Sekretion organischer Kationen: • • • • Adrenalin Cholin Histamin u.a. Dr. G. Mehrke 35 Die Henlesche Schleife Tubuluslumen Rinde Harn hypoton 300 mosm/l Wasserundurchlässig Na+, Cl–, K+, NH4 Ca2+,Mg2+ Mark 600 mosm/l Wasser Wasser 1200 1200mosm/l mosm/l Harn hyperton Dünner Teil: Resorption von 25% des filtrierten Wassers in das hypertone Mark Dicker Teil: Verdünnungssegment: Ein Na+, K+, 2Cl–-Symporter transportiert NaCl aus dem Tubulus ins Interstitium, ohne Wasser durchzulassen. Cl– diffundiert durch die basolaterale Membran ins Interstitium und erzeugt eine basale Negativität, die zur parazellulären Resorption von Mg2+, Ca2+, Na+ und K+ führt. Dr. G. Mehrke 36 Osmotischer Gradient Durch den lokal unterschiedlichen Transport von Salzen und Wasser wird ein osmotischer Gradient im Gewebe aufgebaut Dr. G. Mehrke 37 1) keine Strömung: Angleichung an Gradienten 2) Strömung: verschiebt den Gradienten in Richtung Abfluss Bereits vorhandener Gradient durch Resorption von Harnstoff und NaCl aus dem Sammelrohr im inneren Mark 300 300 300 300 300 500 300 300 300 400 300 300 300 mosm/l 400 400 500 300 500 300 400 mosm/l 500 500 600 400 600 400 500 mosm/l 600 500 500 Recycling von Kurzschluss von Dr. G. Mehrke abfließendenTeilchen zufließendem Wasser in den Zufluss in den Abfluss Äußeres Mark Ein mit Flüssigkeit gefülltes, für Wasser und gelöste Teilchen permeables Rohr taucht in einen vorhandenen Gradenten ein Rinde Modell des Gegenstromaustausches in den Vasa recta 600 mosm/l 38 Gegenstromprinzip Durch das Gegenstromprinzip wird Wasser beim Durchlaufen des osmotischen Gradienten optimal zurückgewonnen Dr. G. Mehrke 39 Dicker aufsteigender Teil d. Henleschen Schleife Der Gegenstrom- Multiplikator: • Na+ wird aktiv ins Interstitium transportiert • Die erhöhte Osmolarität hält Wasser rindenseitig zurück. Es wird durch die Vasa recta abtransportiert. • Na+ diffundieren in den zuführenden dünnen Schenkel und konzentrieren Na+ an der Haarnadelspitze • Der osmotische Gradient ist maßgeblich für die Endkonzentrierung des Tubulusharns Dr. G. Mehrke 40 Regulation der Wasserausscheidung: ADH ADH – Antidiuretisches Hormon ADH öffnet „Aquaporine“ – Wasserporen Rückgewinnung von H2O Dr. G. Mehrke 41 Aminogruppen giftig Dr. G. Mehrke 42 Hypertonizität des Marks: Harnstoff-Recycling • Harnstoff wird im proximalen Tubulus durch Wasserresorption konzentriert • Der dicke aufsteigende Teil der Henleschen Schleife und der distale Tubulus sind für Harnstoff undurchlässig • Im Sammelrohr des inneren Marks diffundiert Harnstoff in das Interstitium und in die Vasa recta. In den Vasa recta wird Harnstoff durch den GegenstromMechanismus angereichert. Von den Vasa recta diffundiert Harnstoff in den dünnen absteigenden Teil der Henleschen Schleife und wird von dort wieder ins Sammelrohr transportiert. ADH fördert • ADH fördert die Diffusion von Harnstoff aus dem Sammelrohr Dr. G. Mehrke 43 Erhöhte Säureausscheidung: NH4 sekundär aktiver Transport Ammonium-Ionen werden im proximalen Tubulus aus der Aminosäure Glutamin (gebildet in der Leber) freigesetzt und über den Na+/H+-Antiporter in den Harn sezerniert. Der Ammoniak, puffert H+ ab. Diese Pufferung ist wesentlich zur Aufrechterhaltung der H+Ausscheidung im Sammelrohr. Warum ist Ammoniak hier unschädlich? Dr. G. Mehrke 44 Kontrolle der Nierenfunktion Dr. G. Mehrke 45 Die glomeruläre Filtrationsrate (GFR) • Die GFR ist die pro Minute von beiden Nieren gefilterte Plasmamenge = Primärharnmenge Die GFR hängt ab insbesondere von der Nierendurchblutung (auf mehreren Ebenen geregelt): – myogene Autoregulation – Renin-Angiotensin-Aldosteronsystem – Autoregulation durch tubulo-glomerulären Feedback – Sympathicus (wirkt vasokonstriktorisch) Dr. G. Mehrke 46 Myogene Autoregulation der Nierendurchblutung GFR: glomeruläre Filtrationsrate RPF: renaler Plamafluss (Plamamenge in ml, die pro Minute durch die Nieren fließt) Die glatte Muskulatur der Arteriola afferens reagiert auf erhöhte Wandspannung sofort mit Vasokonstriktion, auf Nachlassen der Wandspannung mit Vasodilatation. Geringfügige Änderungen des Radius (r4) kompensieren damit die Wirkung von Blutdruckschwankungen. Bei Schwankungen des arteriellen Blutdrucks wird auf diese Weise zwischen 80 und 200 mmHg der Blutfluss (bzw. der renale Plasmafluss, Dr. G. Mehrke RPF) und die GFR konstant gehalten. 47 Autoregulation durch tubulo-glomeruläre Rückkoppelung Der aufsteigende dicke Schenkel der Henleschen Schleife kehrt an den Gefäßpol des Nierenkörperchens zurück, wo er sich an die afferente und efferente Arteriole anlegt und mit den juxtaglomerulären Zellen Kontakt aufnimmt. An der Kontaktstelle mit dem Gefäßpol Der juxtaglomeruläre Apparat verdichten sich die Tubuluszellen zur Macula densa, die gemeinsam mit den Arteriola efferens juxtaglomerulären Zellen eine funktionelle Tubulus distalis Einheit, den juxtaglomerulären Apparat, bildet. Ein zu hoher NaCl-Gehalt des Macula Mesangiumzellen densa abfließenden Tubulus-Harns (aufgrund unzureichender Rückresorption in den vorhergehenden Tubulusabschnitten) führt zur Vasokonstriktion in der afferenten Arteriole und damit zu einer Verringerung des Blutflusses und der JuxtaFiltrationsrate. Henlesche glomeruläre Schleife Zellen Arteriola Zusätzlich wird der Renin-AngiotensinDr. G. Mehrke 48 afferens Aldosteron-Mechanismus aktiviert. Kontrolle der Nierenfunktion Dr. G. Mehrke 49 Regulierte Na+-Resorption im distalen Tubulus und Sammelrohr Na+ Cl– Distaler Tubulus Na+ Aldosteron fördert Na+ Na+ Sammelrohr Dr. G. Mehrke Atriopeptin hemmt Aldosteron reguliert die Salzkonzentration 50 Rückresorption von Wasser und Natrium ADH öffnet „Aquaporine“ ADH fördert die Wasserresorption Dr. G. Mehrke 51 Aufrechterhaltung des Blutdrucks durch die Niere durch das Renin-Angiotensin-Aldosteron-System Angiotensinogen Druck in A.renalis Reninzellen Vasodilatation in der Arteriola afferens durch PGE und PGI2 aus Endothel Renin AI ACE Druck in A.renalis Angiotensin A II Systemische Vasokonstriktion AldosteronSekretion Retention von Na+ und H2O Systemischer Blutdruck Dr. G. Mehrke Extrazelluläres Volumen 52 Hormone Renin - Niere Dr. G. Mehrke 53 Diuretika erhöhen den Harnfluß (Diurese) CarboanhydraseHemmer Thiazid-Diuretika AldosteronAntagonisten Schleifen-Diuretika Diuretika hemmen die Rückresorption osmotisch wirksamer Substanzen des Tubulusharns und führen damit zu einer osmotischen Diurese Dr. G. Mehrke 54 Zusammmenfassung Aufgaben der Niere: Ausscheidung von harnpflichtigen Substanzen (Harnstoff) Erhaltung des inneren Milieus (Homöostase): Regelung der Ionengleichgewichte (Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Cl-, HCO3-) Regelung des pH (Ammoniakproduktion) Regelung des Wasserhaushalts Blutdruck Hormonproduktion - Renin - Erythropoetin (Erythrozytenproduktion) Dr. G. Mehrke 55 Funktionsprinzip der Niere • Filtration aller kleinmolekularen Substanzen – Bowmann-Kapsel • Rückgewinnung der metobolisch wichtigen Moleküle (und Wasser) – Tubulussystem Dr. G. Mehrke 56 Resorption • Energieeffizient – Primär aktiv (ATPVerbrauch; Na/K-Pumpe) – Sekundär aktiv - NaKotransporter (Antiporter) – Osmotische Prozesse; „Solvent Drag“ – Gegenstromprinzip Dr. G. Mehrke 57 Wasserausscheidung • Regulation durch – ADH – Öffnet Wasserporen im distalen Tubulus und Sammelrohr Wasser strömt zurück Dr. G. Mehrke 58 Glucose - Diabetes • Proximaler Tubulus: vollständige Rückresorption in Carriern • distal: keine Rückresorption Glucose ist eine Schwellensubstanz, bei Überschreitung ihrer Schwelle wird sie ausgeschieden • normale Plasmakonzentration: 0,6 - 1 g/l, 5 mmol/l • Schwelle: 1,8 g/l, 10 mmol/l Bei Diabetes kommt es zu Polyurie, weil die osmotisch wirksame Glucose die Rückresorption von Wasser verringert. Na-Glucose Kotransporter „überlastet“ Dr. G. Mehrke 59 Wenn die Nieren versagen Eine funktionsfähige Niere ist ausreichend „Blutwäsche“ Dr. G. Mehrke 60 Künstliche Niere • Dialyse Dreimal in der Woche müssen Dialysepatienten für vier bis fünf Stunden die Blutwäsche durchführen lassen. Dr. G. Mehrke 61 Transplantation Jährlich werden in den USA 25.000 und in Deutschland über 2000 Nieren transplantiert Dr. G. Mehrke 62