Karolinska intensive care nephrology group. Njurfysiologi

Transkript

1 Karolinska intensive care nephrology group Njurfysiologi Johan Mårtensson Dept of Intensive Care Austin Hospital, Melbourne Section of Anaesthesia and Intensive Care Dept of Physiology and Pharmacology Karolinska Institutet

2 Njurfysiologi Innehåll RBF & GFR Determinanter Autoreglering Reservfunktion Farmakologisk reglering Tubulifunktionen Reglering av salt & vattenutsöndring Renin Angiotensin Aldosteron Systemet

3 RBF Renalt blodflöde (RBF) 3 20% av CO (ca 1 L/min) cirkulerar via njurarna (motsvarar 600 ml plasma/min). 1 2 Afferent arteriol (1) leder blodet till glomerulus (2) där ca 125 ml plasma/min filtreras (=GFR) över till Bowman s kapsel (Filtrationsfraktionen (FF) = 125/600 20%). Resterande blodvolym passerar vidare genom efferent arteriol (3) till peritubulära kapillärer (4) i njurbarken eller till vasa recta i njurmärgen (5). 5 4 Cortex (po 2 6,5) Medulla (po 2 1,5) 5 >90% av det renala blodflödet cirkulerar i njurbarken

4 GFR Den filtrerbara poolen Blodvolym 5 L (Hct 0,4) Plasma utgörs till ca 90% av vatten och däri lösta substanser, t.ex. Elektrolyter Socker Urea Kreatinin Resterande 10% utgörs av substanser med hög molekylvikt, t.ex. Proteiner Lipider Blodceller (2 L) Plasmavatten (2,7 L) Proteiner etc. (0,3 L) Endast plasmavatten och lågmolekylära substanser (< 7000 Da) passerar fritt över glomeruli.

5 GFR Den glomerulära filtrationshastigheten (GFR) bestäms av: GFR = K f (P C - P B - π C ) RBF K f filtrationskoefficienten (permeabilitet) P C hydrauliskt tryck i glomerulikapillären P B hydrauliskt tryck i Bowman s kapsel π C onkotiskt tryck i glomerulikapillären P C bestäms av drivtrycket (MAP) samt tonusförhållandet mellan afferent (P a ) och efferent (P e ) arteriol π C påverkas av blodflödet (RBF)

6 GFR

7 GFR Filtrationsbarriären (K f ) 1. Fenestrerat endotel 2. Basalmembran 3. Podocyter 4. Mesangieceller Små molekyler (< 7000 Da) filtreras fritt oavsett laddning Filtrationen av medelstora molekyler ( Da) är beroende av storlek och laddning Stora molekyler (> Da) filtreras i princip inte

8 Autoreglering Njurens autoreglering av RBF och GFR Myogen reflex Afferent arteriol (1) kontraheras reflektoriskt när trycket stiger Tubulo-glomerulär feedback (TGF) GFR ökar initialt när blodtrycket stiger mer NaCl filtreras och levereras till macula densa (2) i distala tubuli. Den ökade mängden NaCl i tubuli leder till frisättning av signalsubstanser (t.ex. adenosin) som kontraherar afferent arteriol vilket dämpar ökningen av RBF och GFR. 2 1

9 Autoreglering Njurens autoreglering av RBF och GFR Fungerande autoreglering håller RBF och GFR relativt konstant trots variationer i blodtrycket (MAP mmhg). Utanför autoregulationsintervallet, t.ex. vid cirkulatorisk chock, förändras GFR och RBF linjärt med blodtrycket. GFR or RBF (% of normal) Mean arterial pressure (mm Hg)

10

11 Kan vi använda glomerulär filtrationshastighet (GFR) som ett mått på andelen fungerande nefron?

12 Glomerulär filtrationshastighet (ml/min) A B 100% 100% 50% 25% Andel fungerande nefron C D Reservfunktion

13 n = 474 IVA patienter Kontinuerlig infusion av 100 g aminosyror/dygn (Synthamin 17) utöver standard nutrition eller Endast standard nutrition

14

15 Läkemedel Farmakologisk reglering av RBF och GFR Afferent (1) Efferent (2) Kontraherar α 1 α 1 β Vasopressin Adenosin ANP* 1 2 (Angiotensin II) Angiotensin II Relaxerar Dopamin Dopamin Prostaglandin ANP* Adenosin *Atrial natriuretic peptide

16

17

18 Tubuli Njuren vs CRRT maskinen Artär Postdilution Ven

19 Tubuli Proximala tubuli Ämne Reabsorption i prox. tubuli (%) H 2 O 65 Glukos 99,9+ aminosyror 99,9+ Na + 65 Cl - 65 K + 90 HCO Ca Mg 2+ 90

20 Tubuli Vattenutsöndring & osmolalitet Osmolalitet Antalet lösta partiklar (osmoler) per kg lösningsmedel (vatten) P-osmolalitet [mosmol/kgh 2 O] = 2 Na + + Glc + Urea Normalt mosmol/kgh 2 O Njurens reglering av urinvolymen och P- osmolaliteten är beroende av den osmotiska gradienten mellan interstitiet och samlingsrören i njurmärgen

21 Tubuli Vattenutsöndring & osmolalitet 5% Na Aldosteron (& ADH) ADH K + Urea Na + 2% H % 50% Na + 25% Na + 65% H % Urea 50% H % Urea 50%

22 RAAS Renin Angiotensin Aldosteron Systemet (RAAS) Hypotension stimulerar reninutsöndringen via: Ökad sympatikusaktivitet (1) Intrarenala baroreceptorer (2) Låg NaCl leverans till macula densa (3) Ökad reninutsöndring leder till: Arteriell vasokonstriktion (ATII) Minskad glomerulär filtrationshastighet (ATII) Ökad Na+ reabsorption i prox tubuli (ATII) Ökad Na+ reabsorption i dist tubuli (aldosteron) Törst (ATII) Ökad vattenreabsorption (ATII stim ADH frisättn)

23 Blödning/hypovolemi Aktiverad baroreceptor reflex Intrarenala baroroceptorer känner av lägre tryck!gfr -!NaCl leverans till macula densa Sympatikusaktivering Granulära celler: "reninsekretion "ADH "Angiotensin II "Aldosteron Renal vasokonstriktion Samlingsrör "H 2 0 reabs. Bowman!GFR Prox. tubuli "Na + reabs. Dist. tubuli "Na + reabs.