[10. 3. 2008]
Schmid
=Wasser/Elektrolythaushalt=
Wasser:
* Thermoregulation (Waermekapazitaet, Verdunstungskaelte)
5%KG IVF | 15 % interstit|
20 % KG extrazellulaer | 40 % intrazellulaer ----------------------
60 % KG Wasser ------------------------------------------------------
;IVF: Intravasalfluessigkeit (mehr Proteine - koennen Blut-Gewebe-Schranke nicht ueberschreiten)
Elektrolytgehalt in Gefaessen und Interstitium aehnlich
Na+/K+ ATPase (haupts. K+ in Zelle, Na+ in Interst.)
Gesamtwassergehalt altersabhaengig
* Kleinkinder 70 - 80 % H2O (embryonal 80 - 90 %) (-> Stoerungen!)
* Erwachsene ~ 60 % (m)/~ 55 % (f - hoeherer Fettgehalt)
* leichtes Absinken im Alter
==Messung d. Fluessigkeitskompartimente==
Farbstoffe, die
* sich nur in einem Kompartiment aufhalten,
* untoxisch sind und
* nicht zu rasch metabolisiert oder ausgeschieden werden,
* keine Ansammlung im Fettgewebe
(Smithsche Postulate)
* Gesamtwassergehalt
** D2O (frueher auch T2O): Gesamtwassergehalt (30 - 40 ml + H2O) - Bestimmung von D2O im Urin n D2O bekannt, Konzentration bekannt -> c=m/V, V=n/c
** Antipyrin (etwas weniger praezise als D2O)
* EZR:
** Inulin (Verteilung nur in Interstitium/IV)
** Mannit
** Saccharose waere ebenfalls moeglich
* IVR
** gamma-markierte Aminosaeuren
** Evans-Blue (bindet an Plasmaproteine)
* IZR nicht direkt bestimmbar, IZR = Gesamtwasser - EZR
==Wasserbilanz==
* Wasseraufnahme ~ 2500 ml/d
** Trinken ~ 1500 ml/d
** an Nahrung gebunden 700 ml/d
** Oxidationswasser 300 ml/d (1 g Gluc -> 0.6 g H2O)
* Wasserabgabe ~ 2500 ml/d
** perspiratio insensibilis ~ 900 ml/d
*** 500 ml/d Haut
*** 400 ml/d Lunge
** Faeces 100 ml/d (Bildung/Transport von bis zu 8 l H2O in Darm -> Wiederaufnahme)
** Urin ~ 1500 ml/d (Primaerharn 180 l/d, 178.5 l/d rueckresorbiert)
Schwankungsbreite des taeglichen Wasserverlusts: bis 3 l/d
* Abgabe ueber Haut bis 10 l/d
* Darm (Cholera) bis 8 l/d Wasserverlust
* Nieren insuffizienz: bis 25 l/d Wasserverlust
Blutplasma: Elektrolytkonzentration
140-145 mmol/l Na+
100-105 mmol/l Cl-
24 mmol/l HCO3-
5 mmol/l K+
2 mmol/l Ca++
im Blutplasma: bis 20 % d. Anionen aus Proteinen
Interstitium:
Na+/K+ ~ gleiche c Plasma/Interst. Gibbs/Donan Gleichgewicht?
Intrazellulaer:
K+
Ionentransport in Zelle -> osmotischer Druck
Cl- innen niedrig
H2PO4-, SO4--
* Dehydratation (neg. Wasserbilanz, Defizit)
* Hyperhydratation (pos. Wasserbilanz -> Ueberschuss)
Untersuchungsmethoden:
* Wasserkonzentration
* Koerpergewicht
* Elektrolytkonzentrationen
==Stoerungen d. Wasserhaushalts==
* isotonie: EZ 290 mmol/l
* hypotone (Dehydratation): Osmolaritaet EZ < 290 mmol/l -> Schrumpfung d. Erys! (Stechapfelform)
** Wasserueberschuss
** Salzmangel
* hyperton (Hyperhydratation): Gefahr d. Platzens d. Erys
===Hypohydratation===
** Erbrechen
** Durchfaelle
** Blutverlust
* normotone Normohyd. normal
* isotone Hyperhydratation
** isotone infusionen
** defekte bei eiweissmandel
** herzinsuffizienz
** niereninsuffizienz
* hypertone dehyf (Salzverlust Schweiss/zu geringe Wasseraufnahme) Durst!
** Schwitzen
** Dursten
** Diabetes (erhoehte Glucosekonzentration)
* hypotone Dehydratation
** Hypoaldosteronismus
** Saluretikum-Abusus
** Cholera (CAVE Rehydratation: Suere mit Salz/Zucker statt H2O)
* isoton
===Hyperhydratation===
* hypertone Dehydratation
** starkes Schwitzen
** Hyperventilation (CO2-Verlust!)
* hypotone Deh.
** Erbr, durchg. blutv. s. o.?
* norm. normohy
* isot. normohyd,
** isotone infus.
** oedeme bei eiweissmangel
** herzinsuff
* hypotone hyperhydratation
** isot. infusionen
** perorale wasserintoxikation
* hypertone hyperhyf
**
** hyperaldosteronismus
=Niere, ableitende Harnwege=
lateral konvex, medial konkav
Nierenlappen
Nierenrinde, Markpyramiden - Sammelrohre
Papille -> Nierenkelche -> Nierenbecken -> Ureter -> vesica urinalis/Blase -> Urethra)
a. renalis/v. renalis
klinische Untersuchung (Klopfen auf Nierenlagel):
Th12 (oberer Pol) / L1 (Nierenbecken) / L3 (unterer Pol)
je ~ 300 g (0.5 % KG), ges. 600 g
je 1 Mio Nephrone
Nierenkapsel (CAVE Entzuendung, Schwellung: ANV (akutes Nierenversagen) durch Ueberdruck)
Nervoese Versorgung: Sympathikus
p(O2 Mark) < p(O2 Rinde)
-> bei Rueckstau zuerst Mark beeintraechtigt (Gefahr d. Nekrose v. Papille bzw. Mark)
== Gefaessversorgung==
* A. Renalis
* aa. interlobares
* aa. arcuatae (Bogen)
* aa. interlobulares (senkrecht zur Nierenoberflaeche)
* Arteriolen zu Glomeruli ("wie Kirschen am Stiel")
keine direkte arterielle Versorgung d. Markes, nur ueber Arteriolen!
* marknahe Glomeruli (juxtamedullaer): vasa recta (gerade Arteriolen ins tiefe Mark)
* aeussere Glomeruli: Verzweigung d. Arteriolen in Wundernetz (postglomerulaer!), nur weniger Verzweigungen ins Mark
==Nephron Aufbau==
* Glomerulus
* prox. Tubulus (Primaerharn)
** prox. Konvolut -------- \Henle-Schleife:
** pars recta (proximal) -- /
* dist. Tubulus
** pars recta distalis
** dist. Konvolut
** Sammelrohr
juxtamedullaere Nephrone:
* laengerer duenner absteigender/aufsteigender Ast
aeussere Nephrone:
* kuerzerer Anteil d. duennen Henleschen Schleife
Decker absteigender Ast d. Henle-Schleife endet vor Beginn d. dicken Aufsteigenden Astes!
Konvolut naehert sich an Glomeolus an: Macula densa
===Heterogenitaet in Niere===
* regionale Heterogenitaet == Unterschied juxtam./aeuss. Nephrone
* longitudinale Heterogenitaet == Ultrastruktur d. Epithelzellen
===Longitudinale Heterogenitaet===
* prox dick: Buerstensaum (Wasseraufnahme)
* dicke Teile: Mitochondrien (ATP-Produktion f. akt. Transportprozesse!)
* duenne Anteile: nur passive Transportprozesse
* Schlussleisten (tight junctions):
** prox./abst.: relativ leck (durchlaessig)
** aufst. Teil: wasserdicht, spaeter auch ionendicht
===Aufbau Glomerulus==
Nierenkoerperchen
Kapillarschlinge (unabh. v. Kapsel)
Arteriole: begleitet von Sympathikusfasern (NA-Freisetzung)
Muendung in Glomerulus: Muskel (myoepitheliale Zellen) mit reninhaltigen Granula
Sympathikusaktivitaet -> Renin Ausschuettung
Mesangionzellen (Polkissen) direkt an aufst. Ast d. dist. Tubulus
juxtaglomerulaerer Apparat
Bowmanscher Kapselraum: Primaerharn
* Epithelzelle an Innenseite d. Kapillare, Unterbrechungen (Fensterung == Fensterepithel)
* Basalmembran (lamina densa, innen/aussen l. rara externa/interna)
* Podozyten -> Filtrationsschlitze
Mesangionzellen:
* kontraktibel -> Verringerung d. Filtrationsflaeche
* Phagozytose (oft mit AG-AK-Komplexen)
==Definitionen==
Trinkvolumen ~ 2500 ml
* Polyurie: Harnvolumen > 2000 ml/d (d. mellitus, d. insipidus)
* Oligurie: < 500 ml Harn/d (krit. Harnvolumen)
* Anurie: < 100 ml Harn/d (Nierenversagen)
* Proteinurie: > 100 mg/d Eiweiss
==kritisches Harnvolumen==
500 ml/d, Berechnung
* Eiweisstoffwechsel (Harnstoff, Harnsaeure, Kreatinin): min 600 mosm/d
* Harnkonzentration: max. 1200 mosm/l
* -> minimale Abgabe von 600/1200 l/d = 0.5 l
-> Uraemie
==Harn Eigenschaften==
pH: 4.4 < Harn-pH < 8
* physiol. 7.4
* eiweissreiche Nahrung: niedriger pH (bis 4.4)
* pflanzlich (basisch): hoher pH/leicht basisch (bis 8)
Osmolaritaet:
* 50 (niedrig, Hyposthenurie)
* 1200 - max. 1400: hochgestellter Harn
* 290: gleichgestellter Urin (wie Plasma): isosthenurie
Osmolaritaetsmessung mit Schwimmer (Auftrieb ueber Dichte d. Harns) (1.04 -1.04 g/ml)
glomerulaere Filtration (Ludwig)
* Ultrafiltration (niedermolekulare Substanzen): c vor/nach Filtration fast gleich (CAVE: Ca++/Mg++ zum Teil an Proteine gebunden), Donan-Gibbs-Verteilung, Loesungsraumkorrektur
* 125 ml/min (bez. 1.73 m2 Koerperoberflaeche)
* == ~ 180 l/d, Frauen etwas weniger ( ~ 110 ml/min)
Plasmavolumen ~ 20 * pro Tag filtriert, Vorteil: Giftstoffe werden einfach nicht rueckresorbiert
===Filtrationsdruck in Arterien===
* Aorta 100 - 130 mm Hg
* Arteriolen 50 - 130 mm Hg
* Glomeruli ~ 50 mm Hg (7 kPa)
systemischer Druck fast ohne Einfluss!
GFR (Glomerulaere Filtrationsrate) und RPF (Plasmafluss) konstant 90 mm Hg bis 200 mm Hg
Autoregulation!
funktioniert auch ausserhalb d. Koerpers (unabh. vom NS!)
Tubuloglomerulaerer Feedbackmechanismus
3 Mechanismen:
* BD-Anstieg bis Glomerolus
** hemmt Mediator (Adenosin)
** Filtration sinkt
** BD-Anstieg bis Glomerolus
** -> Filtrationsrate steigt
** -> Flussrate in Henleschleife steigt
** -> Anflutung von Salz in macula densa
** -> Adenosinausschuettung (u. andere Mediatoren)
* TGF: toberoglomerulaerer Feedback
** an Glomerulus Chemosensoren in macula densa
* Absinken GFR -> Reninaus
== Durchblutung: O2-Verbrauch==
* VO2 = RBF * AVDO2 (Arteriovenous Oxygen Content Difference)
* VO2 = 1.2l/min * 15 ml O2/1000 ml Blut = 185 ml O2/min
* 18 ml O2/min (5 %)
* geringe Ausschoepfung
* O2-Bedarf:
** aktive Transportprozesse (v. a. Na+)
18 mmol/min NaCl (1.5 kg NaCl/d in 178 l H2O)
RBF Steigerung (isolierte Niere): Na+ Filtration steigt -> O2-Verbrauch steigt
keine metabolische Autoregulation: mehr Durchblutung -> hoeherer Verbrauch
==Effektiver Filtrationsdruck==
* + 50 mm Hg Blutdruck,
* - 10 mm Hg Bowmannscher kapselinnendruck - 10 mm Hg
* - 25 mm Hg Kolloidosmotischer Gegendruck (retenierte Proteine)
* 15 mm Hg eff. Filtrationsdruck (Summe) Peff=Pkap-pi-Pbow
Ficksches Diffusionsgesetz
GFR = Materialkonstante * Flaeche * delta p / Membrandicke
-> pathologisch relevant
* Abnahme d. Filtrationsflaeche (Glemerulonephritis, ...)
* Rueckstau (Hinternisse in Harnableitung)
* Filtrationsfraktion: Anteil d. Volumens, das in Bowmankapsel gelangt: ~ 20 % Filtrationsrate
===molekularer Aufbau d. Filterbarriere===
* Fensterepithel 50 - 100 nm (-> Retention grosser zellulaerer Bestandteile)
* Ultrafiltrationsmembran (Basalmembran) 3-schichtig (l. densa/ll. rarae Kollagen Typ IV, Lamininproteine, Proteoglykane (lumenseitig):
** Saeureanionen (Stearat, ...) -> negative Ladung: Filtrationseigenschaften!
* Podozyten: Schlitzporen ~ 1 - 5 nm (Ultrafiltration)
Groesse filtrierbarer Molekuele:
*< 1 nm (5500 g/mol): frei durchlaessig,
* > 5 nm (70000 g/mol) : Retention
(Molmassen: 5500 - 70000)
Haemoglobin: in geringem Masse filtrierbar Verstopfung der Tubuli!
Albumin: negative Ladungen, daher umso schlechter filtrierber
Filtrierbarkeit Dextrane (neutral) >> Dextransulfate (neg.)
minimal change glomerulitis: neg. Ladungen verschwinden -> kaum mehr ladungsabhaengige Filtration -> Albuminverlust/Proteinurie
==Clearance==
Filtrationsanteil von Substanzen (inkl. Sezernierung)
===Inulin===
(cf. EZR-Volumensmessung), inert: Inulinclearance == GFR (C[Inulin]= GFR = 120 ml/min)
* frei filtriert
* nicht resorbiert
* nicht aktiv sezerniert
GFR * C[Plasma] = V[Urin * C[Urin]
GFR=V[Urin]C[Urin]/C[Plasma]
z. B. Inulinclearance: 1440 ml Urin/d, C[Urin] = 100 mg/dl, C[Plasma] = 1 mg/dl
gesucht: Clearance=Urinausscheidung = V * Cur/Cpl = 1440 * 100/1 == 144000 ml/d == 100 ml/min (Pruefungsrelevant - Inulin- o. Kreatininclearance!)
===Kreatinin===
Ausscheidungsvariante von Kreatin (Einergiespeicher in Muskulatur als Kreatinphosphat, schnelle ATP-Regenerierung: Kreatinkinase)
zirkulierende Menge d. Kreatinin abhaengig von Muskelmasse (Alter!) und Fleischkonsum
* vollstaendige glomerulaere Filtration wie Inulin:
* keine Sezernierung,
* keine Resorption
Vorteil gegen Inulin: ist im Koerper vorhanden -> muss nicht zugefuehrt werden
-> Bestimmung von Kreatinin in 24h-Harn und Plasma (guter Wert f. GFR)
Normbereich 97 - 160 ml/min
C=(Urinkrea * Urinvolumen)/(Serumkrea * 1440)
wichtig fuer Dosierung v. Medikamenten
GFR = Vu * Cu/Cplasma
GFR = Konstante / Cplasma
-> in Praxis oft nur Plasmakreatininbestimmung
100 bis GFR 30 oft keine Beeintraechtigung d. Cplasma -> kein sicherer Nachweis!
1.3 Krea bei SportlerInnen normal (Eiweisskonsum/Muskelmasse!)
-> genaue Bestimmung nur mit 24h-Harn!
===Paraaminohippursaeure===
* 100 % filtration
* zusaetzliche sezernierung in prox. Tubulus
* keine Resorption
-> praktisch 100 % in einem Durchlauf filtriert!
RPF-Messung (~ 600 ml/min)
GFR 20 %
RBF 400 ml/100 g Niere
===GFR + kolloidosmotischer Druck===
Eiweisskonzentration in Kapillaren -> Fluessigkeitssog in Kapillaren
25 mm Hg
Alter: Abnahme Zahl d. Nephren, Gewicht
RPF/GFR nimmt zu: jugend 20 % Filtration, im Alter 25 % Filtration
===Tubulaerer Transport===
Na+/K+-ATPase: Na+ IZ < Na+ EZ -> elektrochemischer Gradient
H2O-Transport (Ionen: koennen auch an tight junctions durchtreten)
(trans-, parazellulaere Transportwege)
====Na+/Cl-/H2O-Reabsorption:====
* Isoosmotisch: parazellulaer
* Aktiv (osm. Gradient: H2O folgt)
* solvent drag (bulk flow) - NaCl folgt dem Wasser
Na+ Rueckresorption
elektrischer Unterschied (transepitheliales Potenzial)
dist. Tubulus: Absorption ueber Aldosteron gesteuert
HCO3- Rueckresorption! (CO2-Aufnahme -> HCO3-Abgabe in Blut)
* Diuretika: Carboanhydratasehemmer im pwrox. Tubulus: blockieren HCO3- -> CO2 + OH-
-> mehr Na+/H2O in Harn -> HCO3- Verlust -> Ansaeuerung
dist. aufsteigender Tubulus: Na+/K+/2 Cl- Symport
* Schleifendiuretika (v. a. bei Herzschwaeche -> Entlastunf durch geringeres Volumen)
* Na+/K+ ATPase Sammelrohr: eigene Na+ Kanaele
Verarmung d. Tubuluslumens an Na+ -> Negativierung -> K+ Elimination
aldosterongesteuert
=== Harnkonzentrierung/Verduennung===
Tubulusfluessigkeit: abst. Teil d. Henleschen Schleife: Konzentration durch Wasserrueckresorption
Na+-Resorption im dicken Aufsteigenden ast: Verduennung
Sammelrohr: variable Wasserrueckresorption (proportional zum ADH im Blut)
osmot. Laengsgradient Rinde-Mark! (ueber Laenge d. Henle-Schleife)
aufst. Ast d. Henle-Schleife: H2O-undurchlaessig, nur Na+ Pumpe -> anreicherung NaCl im Interstitium
-> Wasser aus absteigendem Ast fliesst in Interstitium ab!
* 300 mosm Mark/Rinden-Grenzen
* 1200 mosm Rindenspitze
Na+ wird in Mark reteniert, kaum Ausschwemmung!
Kurzschlussverbindung H2O/Na+ abst./aufst. Ast
auch CO(NH2)2 osomot. Gradient -> Harnstoffresorption ~ 50 %
ab dem dicken aufst. Ast Harnstoff impermeabel!
Harnstoffkonzentration steigt im absteigenden Ast an, im finalen Teil teilweise Diffusion in Mark: weitere Erhoehung d. Osmolaritaet ohne Na+!
==Harnstofftransporter==
(UT == Urea-Transporter)
* UTB: Erys
* UTA(1, 2, ...): Niere
Harnstoffkonz.: Tubulusverlauf
-> Osmolaritaet d. Harns 100 - 1200 mosm/l
vasa recta (Gefaesse ins Mark): Kurzschlussverbindungen zu venoesen Gefaessen
je tiefer, desto weniger durchblutet (geringer p[O2])
-> waschen osmot. Gradienten nicht aus
Harnkonzentration/Verduennung nimmt mit Alter ab (Harn naehert sich Isotonie an)
[11. 3. 2008]
==Kalium==
frisches Gemuese - Kochen: Ausschwemmung
Milch (extrazellulaer): K+ arm, ebenso kohlenhydratreiche Kost
100 mmol K+/d
entspricht 7 g KCl
90 % ueber Niere, 10 % ueber Stuhl/Leber (bis 1/3)
* Insulin: treibt K+ aus EZR in IZR (offenbar frueher suesse Nahrung K+ reicher ...)
reines K+ fuehrt ebenfalls zu Insulinausscheidung (-> K+ Aufnahme)
* Adrenalin (Epinephrin) K+ EZR -> IZR: (Skelettmuskulatur setzt K+ frei -> Abfuehrung)
* Aldosteron stimuliert Na+/K+-ATPase, K+-Ausscheidung
Niere:
* Nephron: 100 %
* prox dick: 30 %
* duenne schleife: keine res.
* dist dock: 20 %
* konv.: 20 %,
* sammelrohr: 5 - ueber 100 % d. ursp. Konz.
tubulaerer K+ Transport
Aldosteron (verzoegerte Wirkung 0.5 - 2 h):
* lum.: neue K+ Kanaele durch Aldosteron
* Sezernierung von Cl- durch Gefaelle
LNTP (luminal neg. (?) transepithelial potential)
3 Mechanismen:
* Konzentrationsgefaelle (aus H2O-Resorption)
* luminal-pos. pot.
* solvent drag (K+ bei H2O Aufnahme mitgerissen)
===K+ dicker aufsetigender Teil===
Na+/K+ Symport (Na+/K+-ATPase-getrieben):
* NaCl-Aufnahme in Zelle
* K+ Rueckstrom ins Lumen (rom-K-Kanaele)
lum. Sammelrohr: evtl K+ Sekretion
* Zwischenzellen Typ A (zwischen Hauptzellen) H+/K+ ATPase
===Resorption von H2O und Ionen in den Nierentubuli===
H2O Na+ Cl- K+
prox 60 60 60 60
abst 20
aufst 25 25 20
-- -- --
dist 10 10 10 var (fast 0)
samm 9 5 5 var
/ ^ ^
/ | |
ADH-abh Aldosteronabh.
Na+/Cl- immer korreliert -> gleiche Zahlen
==Ca++==
Plasma: 2.5 mM ges, 1.25 mM freies Ca++ (50%); 40 % an Protein (Albumin); 10 % komplex (Citrat, Oxalat, ...)
im Glomerulum nur niedermol. Stoffe filtriert -> nur freies Ca++ und komplex gebundenes Ca++
Niere:
* 60 % akt./pass. resorbiert
* prox.: unreguliert, aktiv
* aufst.: passiv (auf Grund d. Konzentration)
* dist.: PTH-reguliert, aktiv (dir. prop.)
~ 1 % in Harn
PTH: bei absinkendem Ca++ Spiegel (verhindert Ausscheidung)
Hyperventilation: Krampfgefahr (HV-Tetanie)
* Abatmung von CO2
* -> Verringerung freier H+
* -> Alkalose
* -> reversible Ca++ Bindung an Albumine
* Ca++ Verminderung: Muskelkraempfe
* Potential aussen/innen: Absaettigung negativer Ladungen an Zellaussenseite durch Ca++,
* bei Absinken d. Ca++ Konzentration lokaler Einbruch d. el. Potentials
* -> leichtere Erreichen d. Schwellenpotentials: Krampfgefahr
Klinische Zeichen d. HV-Tetanie:
* Trousseau-Zeichen: Blutdruckmanschette -> "Pfoetchenstellung" d. Hand durch Uebererregund hand-/fingerbeugender Muskulatur
* Chvostek-Zeichen (?): n. facialis beklopfen (vor Kiefergelenk) -> Hypocalciaemie
==Phosphat==
PTH hemmt Rueckresorption im ''proximalen'' tubulus!
70 % in Niere resorbiert
Eliminierung d. Phosphats
Mechanismus: Kotransport 3 Na+/PO4---
==Zucker==
Gluc, Gal, Fru
wertvoll -> normalerweise im prox. Tub. 100 % Rueckresorption
normal ~ 90 mg/dl, beim doppelten Wert:
180 mg/dl == 10 mM
Nierenschwelle/Glucoseschwelle d. Niere: darueber Ausscheidung (keine Resorption im restlichen Teil d. Tubulus)
-> Glucosurie (Nettoverlust)
stoert Wasserresorption osmotisch -> osmotische Diurese (Polyurie):
diabetes Mellitus == (honig-)suesser Harnausfluss
(bis 1000 mg/dl)
Resorptionsrate: Michaelis-Menten-Kinetik (halbmaximale Transportrate Km, vmax max. Transportrate (Tm) 2 mmol/min
phys.: 5 mM, GFR 100 ml/min -> 0.5 mM/min Filtration == Resorption
Anstieg d. Konzentration: Saettigung, -> Ausscheidung v. Gluc ab 10 mM
===molekularer Mechanismus===
* Buerstensaum prox. Tub.: Na+/Gluc Symport SGLT2 (an 2Na+/3K+-ATPase), GLUT 5 (Fru)
* sekundaer aktiver Transport (Na+ primaer aktiv; aehnlich AS)
kein Eigenbedarf d. Buerstensaumzellen an Gluc (verwenden freie FS!) - sind sogar zur Gluconeogenese faehig (bei Lactatueberschuss)
in Blut: GLUT2 (facilitated transport)
spaetproximaler Tubulus:
* Na+/Gluc Kotransport funktioniert nicht mehr (zu hoher Gluc-Gradient)
* statt dessen SGLT1 2 Na+/Gluc (1:1000 Anreicherung Gluc, Galac)
mutierter SGLT2 in Kinderheilkunde: erhoehte Ausscheidung von Gluc (renale Glucosurie ohne Diabetes!)
==Aminosaeuren==
Na+/AS Kotransport
(zumindest Glu, Asp - sauer!, basische: in Forschung ...)
==Harnsaeure==
harnpflichtiges Stoffwechselendprodukt
Purinstoffwechsel (Nukleotidabbau) (Hypoxanthin/Xanthin/Urat)
Innereien, Bier (Hefe!)
Risiko:
* Harnsaeurekristalle in Gelenken (Gicht)
* Harnsaeurekristalle im Urin (> 8 mg/dl)
-> Hyperurikaemie (> 6.5 mg/dl)
Therapie:
* purinarme Diaet
* Alkalisierung d. Harns
* med.: Allopurinol senkt Harnsaeurespiegel - Uricosurica
==Oxalsaeure==
Oxalat
* proximale Sezernierung, kaum Resorption
* aus AS-Stoffwechsel/Nahrung (Spinat/Sellerie, gr/sw Tee, Schokolade)
* aus Vitamin C
* Risiko: Ca-Oxalatsteine (im sauren Bereich -> basischere Nahrung bei Risiko)
==org. Anionen/Kationentransporter==
Paraaminohippursaeure
org. Anionentransporter (prox. Tub.) Sezernierung (Interst. -> Zelle Kotransport mit Dicarboxylationen, aktiver Transport in Tubulus)
Oxalat, Urat, Gallensaeureanionen: Antiport Cl-/org. Anion == OAT4
aktiv: MRP2 (multi-drug resistance) - Konjugate von Eigen- und Fremdstoffen
Ausscheidung von Medikamenten/Giftstoffen
org. Kationen (Adrenalin
prim. aktiv (p-Glycoprotein - MRP1, multi drug res. protein 1)
methyl-nicotinamid (aus Niacin/NADH, Vit. B3-Ueberschuss)
==pH-Regulation: Isohydrie==
Saeurelast pro Tag:
* volatil: CO2 13000 - 20000 mmol (Sw)
* nicht volatil (fix) ca 50 mmol SO4--, HPO4--, Laktat
* Acetoacetat, beta-Hydroxybutyrat (Diabetes)
===Verteidigung gegen Uebersaeuerung===
# Pufferung (HCO3-, Protein (Hbg, Albumin), Phosphat) - '''unmittelbar'''
# resporatorisch (CO2-Abatmung) - '''rasch'''
# renal (Ausscheidung v. Sauren PO4---, SO4--, org. S. '''oder''' Wiederaufnahme von Basen) - '''langsam''', langfristig am wichtigsten (
===H+ Ausscheidung===
# Na+/H+ Antiport (dient HCO3- Wiederaufnahmea) - max. TransportkapazitaetL ~ 24 mM/l
Zwischenzellen (Schaltzellen): 2 Typen
#A# Azidose H+
#B# Alkalose HCO3-
(Pathologie: Feinstruktur d. Niere -> Azidose/Alkalose bei Todeseintritt)
====Azidose====
* K+/H+ ATPase an basolateraler Membran
* HCO3-/Cl- Lumen
Carboanhydratase CO2 + H2O -> HCO3- + H+
H+/HCO3- ins Blut abgegeben
====Alkalose====
: Transporter tauschen Seiten
* K+/H+ Blut,
* HCO3-/Cl- Lumen
H+/Na+ prox.
H+ an HPO4-- bindbar -> H2PO4- in Harn (nichtfluechtig -> '''titrierbare Saeure''')
===Ammoniak===
AS-Abbau in Leber: NH3-Produktion
Basenverlust -> Ansaeuerung
* Glu + NH3 -> Gln
* Niere: Glutaminase Gln -> Glu + NH3 (NH3 gelangt ins Lumen)
* Glu -> 2-Oxo-Glutarat + NH3
* Membran NH3-permeabel, NH4+ impermeabel (neg. Ladung!)
==Endokrine Funktion der Niere==
===Iuxtaglomerulaererer Apparat===
* aff. Arteriole
* dist. tub.
*Polkissen aus mesangiomaeren Zellen/mac. densa
*myoepitheliale Zellen (-> Reningranula) - symp. Innerv. entlang Arteriolen
* eff. Arteriole
===RAA-System===
(Pruefungsrelevant!)
ANP hemmt
* BD-Abfall: verringerter Druck in aff. Arteriolen, Drucksensoren an myoep. Zellen -> Reninausschuettung aus Granulae
* Sympathikusaktivierung: NA-aktivierte Freisetzung von Renin
* Renin: spez. Peptidase spaltet Angiotensinogen (452 AS aus Leber -> Decapeptid (10 AS) abgespalten == Angiotensin I (AT1) unwirksam)
* AT1: Histidin, Leucin von C-Terminus durch ACE abgespalten -> AT2
* AT2 (Angiotensin II) hochwirksam!
** Vasokonstriktion (wichtigste BD-Wirkung) in kleinen Gefaessen (IZ Ca++ Freisetzung)
** NN-Mark: Adrenalinbildung -> ebenfalls Vasokonstriktion (Ausnahme: art. Myokard -> Dilatation)
** NNR: aeusserste Zone (glomerulosa): Aldosteronsynthese
** Niere: Konstriktion d. eff. Arteriolen -> hoeherer Filtrationsdruck GFR, geringerer RBF
** ventrale Seite d. 3. Ventrikels: Durstzentren ('''Salzdurst''' - Hypothalamus ncl. superopticus, paraventricularis -> ADH-Bildung)
** ADH-Bildung in Hypophyse
AT2 hemmt Reninausschuettung
Na+/H2O Retention -> BD-Erhoehung
Aldosteron -> gesteigerte Na+ Resorption, gesteigerte K+ Sekretion
====Patho Hyperaldosterismus====
Hypernatriaemie, Hypokaliaemie, Alkalose -> EZR steigt, BD steigt - Volumenhochdruck
z. B. bei Wucherung aldosteronproduzierender Zellen == Conn-Syndrom == prim. Hyperaldosterismus, auch: sek. Hyperald. (ueber Renin - z. B. atherosklerotische Verengung d. Renalarterie -> zu niedriger Druck im iuxtaglom. Apparat)
Unterscheidung: prim.: Renin niedrig, sek.: Reninkonzentration hoch
====M. Addison====
gesteigerte Na+ Ausscheidung -> Hyponatriaemie
Klinik: Schwaeche, Hypotonie
z. B. fehlende Cortisolproduktion -> erhoehte ACTH-Ausschuettung (Proopiomelanocorticotropin-gen) -> vermehrte Farbstoffbildung in Haut
CAVE: NNR-Versagen potentiell toedlich!
===erhoehte K+ Konzentration im Plasma===
Aldosteronsynthese an RAA-System vorbei!
-> K+ Aufnahme keine echte BD-Steuerung zur Folge (eher Erniedrigung d. EZV)
CAVE KCl als NaCl-Ersatz: bei Niereninsuffizienz K+ Vergiftung, bis Herzstillstand!
==Atrialer Natriuretischer Faktor ANF==
RA d. Herzens bei erhoehter Dehnung (wenn EZV erhoeht)
(Myokardzellen)
* Vasodilatation (cGMP-Stimulation)
* hemmt Aldosteronfreisetzung
* hemmt Na+ Resorption im Sammelrohr
* (vas afferens Dilatation/vas eff. Konstr.) im Glomerulus -> GFR steigt
-> Natriurese
ANF == '''Herzschutzhormon''' senkt Vor- und Nachlast (Volumenregulation)
hemmt Reninfreisetzung - generelle Vasodilatation ueber cGMP
ANP/GNP-Messung: Herzschwaeche
==Vasopressin/ADH==
ncl superopticus paraventricularis
Vesikel: neuroaxonaler transport -> syn. Endstuecke im Hypophysenhinterlappen
erh. Druck -> ADH-Ausschuettung (Wasserdurst!)
====ADH in Niere====
Hauptzellen in Sammelrohr: V2-Rezeptor (G-Proteine: Adenylatcyclase -> cAMP second messenger)
PK-A
Aquaporine (Wasserkanaele im Inneren d. Sammelrohrs, inaktiv): werden an Oberflaeche gebracht -> Verschmelzung m. Zellmembran -> Rueckresorption H2O
CAVE
* AQP2 ist ADH-reguliert
* AQP1 (in Erys und prox. Tubulus): nicht ADH-reguliert!
aka Vasopressin:
* V1-Rezeptor an glatten Muskelzellen (IP3, cytosolisches Ca++ steigt -> Kontraktion -> RR steigt)
* Notfallmedikament bei Schock; Therapie!
==Zusammenfassung==
AT2 Vasokonst. eff
A/NA Vasokonst. aff
ADH Vasokonst.
ANP Vasokonst. eff./Vasodil aff.
ACE-Hemmer Vasodil.
AT2-Antagon. Vasodil.
Ca++-Antag. Vasodil.
==Akutes Nierenversagen==
* praerenal
* intrarenal glomeronephritis, ...
* postrenal
Symptome:
* Oligurie (kritische Phase - dialysepflichtig s. u.!)
* Polyurie (Heilungsphase)
* chron. Nierenversagen
* Harnstoffretention, Kreatininretention, Harnsaeureanstieg (ZNS-Gift: Bewusstseinstruebung)
* Azotaemischer Geruch nach Harn
-> Dialyse!
* oberflaechliche Armvene -> Arteria radialis chirurgischer shunt: Kurzschluss -> Erweiterung -> Einstechen dicker Nadeln moeglich ("shunt")
* semipermeable Membran an Schlauch (Ultrafiltrationsmembran)
* Pumpe
* Dialysat: physiologische Zusammensetzung Gluc/Elektrolyse (Gegenstromprinzip K+/Harnstoffabtransport)
postkritische Phase: polyurisch (noch keine Konzentrationsfaehigkeit - Heilung)
chronisch: dauernde Dialysepflicht
==Miktion==
Harnblase: 3 Innervationen
* symp. T12 - L3 (ggl. mes. inf. Umschaltung auf postgangl.)
* parasymp. S2 - S4
* n. pudendus Skelettmusk. d. aeuss. Verschlussmuskels
alle Fasern parallel sensorisch
hoher Sympathikotonus verringert Tonus d. Blasenmuskulatur -> Anpassung d. Volumens
Dehnung (sens.)
nur aeuss. Verschluss unterliegt direkter Bewusstseinskontrolle
===Uroflow===
Geschwindigkeitsmessung Harnfluss/Zeit
* normal >= 15 ml/s,
* Obstruktion (z. B. Prostatahyperplasie)