Njurens Fysiologi. Ainhoa Indurain ST-läkare Njurmedicinska Kliniken,US

Transkript

1 Njurens Fysiologi Ainhoa Indurain ST-läkare Njurmedicinska Kliniken,US

2 Kroppens vätskerum

3 Anatomi Vena cava inferior Vena renalis Aorta Arteria renalis Uretär Urinblåsa

4 Anatomi Cortex Pelvis Kapsel Medullan Uretär

5 Nefron Glomerulus. Tubulus: Proximal. Henles slynga. Distal. Samlingsrör. Juxtaglomedullär apparat.

6 Nefron Njurens funktionella enhet. Ca 1 miljon i varje njure. 2 typer av nefron: Kortical. Juxtamedullär.

7 Njurens Funktioner Utsöndring av vattenlösliga ämnen (blodrening) Reglering av kroppens vätskevolymer. Reglering av osmolaritet. Reglering av blodtrycket. Reglering av syra-bas balans. Hormonproduktion: renin, erytropoyetin, 1,25-dihydroxivitamin D3. Glukoneogenes (nybildning av glukos)

8 Vaskulär anatomi

9 Vaskulär anatomi

10 Blodflöde Renalt blodflöde (RBF) = 1,2l/min ~20-25% av hjärtminutvolymen. 90% av RBF går till kortex. RBF minskar med åldern. RBF ökar vid graviditet ( +50%) Vid ensidig nefrektomi, RBF ökar successivt i den kvarstående njuren. RBF kan dubbleras på 2 veckor.

11 Autoreglering

12 Njurarnas tryckautoreglering Mekanismer: 1.- Myogen hypotes. 2.- Tubuloglomerulär feedback (TGF) 3.- Andra mekanismer.

13 1.-Myogen Hypotes a.a. e.a. Kontraktionen i blodkärls glatta muskulatur beror på tensionen,dvs,trycket i kärlen: myogen aktivitet

14 Macula densa Efferent arteriol Bowmans kapsel Glomerulus Distala tubuli Proximala tubuli Afferent arteriol Yuxtaglomerulära celler

15 2.-Tubuloglomerulär Feedback

16 3.- Andra Mekanismer Sympaticus stimulation. Prostaglandiner: Pg E2, Pg I2.

17 Effetent arteriol Glomeruli Filtration Reabsortion Sekretion Peritubulär Kapillär Distala tubuli Exkretion Afferent arteriol Proximala Tubili Bowmans Kapsel Henles Slynga Samlings rör Renal Ven Exkretion = Filtration + Sekretion - Reabsortion

18 Glomeruli Urin

19 Effetent arteriol Glomeruli Filtration Reabsortion Sekretion Peritubulär Kapillär Distala tubuli Exkretion Afferent arteriol Proximala Tubili Bowmans Kapsel Henles Slynga Samlings rör Renal Ven Exkretion = Filtration + Sekretion - Reabsortion

20 Glomerulus

21 Glomerulus

22 Filtreringsbarriär Kapillärväggarna i glomeruli bestämmer vad och hur mycket filtreras in i Bowmans kapsel. Tillåter filtrera stora vätskemängder av plasman men förhindrar filtrering av stora makromolekyler. Barriären har 4 viktiga komponenter: podocyter basalmembran endotel glycocalyx.

23 Barriärens komponenter glykocalyx

24

25 När barriären skadas

26 Glomerulär Filtration Blodplasma filtreras från blodet i glomeruluskapillärerna in i Bowmans kapsel. Blodtrycket som ger tryckgradienten Primär urin. Liknar den interstitiella vätskan.

27 Kapillärernas filtrationsegenskap Hydrostatiskt tryck konstant. Onkotiskt (kolloidosmotiskt) tryck ökar under kapillärernas väg. Onkotiskt tryck saknas in i Bowmans kapsel.

28 18mmHg 60mmHg 32mmHg NFP= PGC-PBC- ΠGC PGC= Glomerular hydrostatic pressure = PBC= Bowmans capsule pressure Π GC= Glomerular colloid osmotic pressure

29 GFR: Den Glomerulära Filtrationshastighet Den glomerulära filtrationshastighet (GFR)=volym primärurin per tidsenhet som produceras i njurarnas glomeruli. Uppgår till 180l/dygn eller 125ml/min. 180L primärurin/dygn genom filtration i glomeruli. 2/3 del reabsorberas i proximala tubuli och den resterande 1/3 delen i övriga nefronet. Normalt återstår 1-2L färdig urin.

30 Clearance Njurens GFR kan bestämmas med clearencebestämning för en substans. Clearence betyder rening och defineras som den volym plasma som fullständigt renas från substansen ifråga per tidsenhet. Speglar antalet fungerande nefron. Viktigaste mått på hur njurarna fungerar.

31 Clearence Oftast bestäms genom att injicera en testsubstans intravenöst, Iohexol eller Cr51-EDTA. Iohexol och Cr51- EDTA filtreras fritt i glomeruli. Utsätts varken för reabsortion eller sekretion i tubuli.

32 Uppskattning av clearance från s-kreatinin, ålder, längd, vikt, kön, t.ex. Cockcrofts & Gaults ekvation: Män C cr = 60 x (140 ålder) x kroppsvikt (kg) S-kreatinin (µmol/l) x x (140 ålder) x kroppsvikt (Kg) Kvinnor C cr= S-kreatinin(µmol/l) x 50

33 Effetent arteriol Glomeruli Filtration Reabsortion Sekretion Peritubulär Kapillär Distala tubuli Exkretion Afferent arteriol Proximala Tubili Bowmans Kapsel Henles Slynga Samlings rör Renal Ven Exkretion = Filtration + Sekretion - Reabsortion

34 Reabsorption Mekanismen som gör möjligt att återfå de ämnen som är oumbärliga till cellerna. Både passiva samt aktiva transportmekanismer. I proximala tubuli reabsorberas 2/3 av GFR.

35 Reabsorption Under normala förhållanden reabsorberas nästan all glukos, aminosyror, kalium och bikarbonat, och andra nyttigheter i proximala tubuli.

36 Mekanismer bakom transport Passiv (Diffusion) Kemisk/elektrisk gradient Genom cellmembran Genom transportmolekyler eller kanaler Aktiv Primär aktiv transport Sekundär aktiv transport

37 Diffusion

38 Diffusion

39 Primär aktiv transport: Na/K-ATPas Salterna förs från en låg koncentration till en hög med hjälp av ATP konsumtion.

40 Sekundär aktiv transport: Na + /2Cl - /K + symport Na + & Cl - reabsorberas in i den tjocka delen av ascenderande Henles slynga

41 Reabsorption Cellerna i proximala tubuli innehåller rikligt med Na + /K + - ATPas. Ca 80% av Natrium reabsoberas där. Vid inträde till distala tubuli har 80% av filtrerat vatten reabsorberats.

42 Reabsorption Anledning till att proximala tubuli och dencenderande Henles slynga har så hög vattentransport är att cellerna är rikligt försedda med aquaporiner. Aquaporiner: proteiner som ökar cellmembranens vattenpermeabilitet.

43 Effetent arteriol Glomeruli Filtration Reabsortion Sekretion Peritubulär Kapillär Distala tubuli Exkretion Afferent arteriol Proximala Tubili Bowmans Kapsel Henles Slynga Samlings rör Renal Ven Exkretion = Filtration + Sekretion - Reabsortion

44 Sekretion Mekanismen som gör att olika ämnen förs från peritubulära kapillärerna in i tubuli. Bara aktiva transport- mekanismer. Elimineras substanser som urea och urinsyra. I distala tubuli sker sekretion av kalium. Reglerar ph-värde genom sekretionen av vätejoner.

45 Osmolaritet Mängder av lösta partiklar som finns i 1L vatten (mosm/l)

46 Countercurrent Mekanism Descenderande Henles slynga är mycket permeabel för vatten och impermeabel för natrium och klorid. Ascenderande Henles slynga (den tjocka delen) är impermeabel för vatten och transporterar aktivt ut natrium och klorid. Samlingsrören i märgen är permeabel för urea även något för natrium.

47 Countercurrent Mekanism

48 Countercurrent Mekanism Na H20 Na H20 Na Na Na Na

49 Countercurrent Mekanism Producerar en stor vertikal osmotisk gradient med hög osmolaritet längst ner i märgen.

50 Countercurrent Mekanism

51 Countercurrent Mekanism

52 Urinvolym - Antidiuretiskt Hormon (ADH) ADH är det absolut viktigaste reglersystemet när det gäller kroppens volym och osmolaritet Utan ADH: Samlings röret är icke permeabelt för vatten och produceras stora urinvolymer Med ADH: Samlings röret är permeablet för vatten och produceras små urinvolymer.

53 Syra-bas balansen Absortion av bikarbonat med hjälp av karbanhydras. Sekretion av vätejoner(h + ) som binds till ammoniak(nh 3 ) i urinen (=ammoniumjoner NH 4+ )

54 Njuren som endokrint organ Erytropoietin,EPO. Vitamin D3. Parathyroidea hormon,pth. Renin.

55 Erytropoietin, EPO Glykoprotein som bildas i njurarna. Bildas troligen i endotelceller i peritubulära kapillärer nära den tjocka delen av Henles slynga (TAL) TAL fungerar som syrgassensor som gör att vid lågt 02 EPO bildas och frisättes,hb stiger,mer syrgas till TAL. Utan EPO blir hemoglobinhalten i blodet. inte mer än 50-60g/l (mot 140g/l normalt)

56 Vitamin D3 Vitamin D bildas i huden men slutaktivering sker i njuren => 1,25-(OH)2-D3(i proximala tubuliceller) Aktivt vitamin D3 stimulerar upptag av kalcium (+fosfat+magnesium) från tarmen.

57 Parathyroidea hormon, PTH PTH bildas inte i njurarna men har viktiga njureffekter. Bildas i huvudcellerna i parathyroidea. Det frisättes av lågt s-ca. Stimulerar till ökning av Ca-koncentration genom: Ökad benresorption. Samt njureffeter i form av ökad vitamin D3 produktion,ökad Ca-reabsorption,ökad utsöndring av fosfat.

58 PTH-Vitamin D3-Skelett

59 Njursviktmekanismer Renal osteodystrofi + + serum calcium P