Spezielle Pathologie des Harntraktes. 1. Teil

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1 Spezielle Pathologie des Harntraktes 1. Teil

2 Histologie und Physiologie der Niere

3 Lage der Niere in der Bauchhöhle: Niere Lage der Niere: retroperitoneal d.h. die Niere ist einseitig von Serosa überzogen (grün) Nierenkapsel umgibt die Niere vollständig (blau)

4 Anteile der Niere: -Kapsel - Nierenrinde (Cortex) - Nierenmark (Medulla) - Papille - Nierenbecken

5 Histologische Elemente der Niere: - Glomerulum (- a) Nephron (* - Tubulusapparat inkl. Sammelrohre - Gefäßsystem - Interstitium - Nierenbecken (* Hund pro Niere Länge jeweils ca. 50 mm Katze Schwein Rind Pferd

6 Glomerulum Bowmansche Kapsel - Kapsel - parietales Blatt Schlingenkonvolut - Endothelzellen - Basalmembran - Podozyten (viszerales Blatt) Mesangium - Mesangiumzellen (Myofibroblasten, Phagozytose) - Masangiummatrix - Makrophagen (rd. 10% der Zellen) Hund, Niere, Toluidinblau-Färbung, Epon-Einbettung, Semidünnschnitt

7 Mesangium - Mesangiumzellen - Mesangiummatrix Basalmembran Podozyten (viszerales Blatt) + Glykokalyx Glomerulum Mesangium Gefäßendothel Basalmembran Podozyten Glykokalix (Heparansulfat) Basalmembran Endothelzelle Kapselraum parietales Blatt der Bowmanschen Kapsel

8 Glomerulum Schlingenkonvolut Podozyten mit ihren Fußfortsätzen Maus, Niere, Raster-Elektronenmikroskopie

9 Glomerulum Kapillare Endothel mit Poren

10 Glomerulum - Filtrationsbarriere: - Moleküle ab einem MG von d werden ausgeschlossen - effektive Porengröße rd 3,0 nm - Endothelzellen mit fenestrierten Poren (ø 80 nm) - Basalmembran (nur partiell umschließend!) - Schlitzporen der Podozyten (20-30 nm) - Glykokalix (v.a. Heparansulfat) negativ geladen Filtrationsbarriere: elektrostatische Barriere: Basalmembran Glykokalix

11 Tubuli proximaler Tubulus - Pars convoluta - Pars recta Henlesche Schleife dünner Teil distaler Tubulus - Pars recta - Pars convoluta Verbindungstubulus Sammelrohr Ductus papillaris

12 Tubuli - Rinde prox. Tubuli dist. Tubuli Sammelrohr beachte das Interstitium > siehe dazu weiter unten Ratte, Niere,Giemsa

13 Nieren-Papille beim Hund eine einwarzige glatte Papille (Papilla communis) Hund, Niere

14 Nieren-Papille Mündungen der Ductus papillares auf der Nierenpapille (Area cribrosa) die Öffnungen sind nicht kreisrund sondern schlitzförmig (= Ventileffekt, s.u.)

15 Histologische Elemente der Niere (3): - Interstitium Anmerkung: - in der normalen Nierenrinde entfallen auf das Interstitium nur 2 Volumenprozent - Gefäße und Tubuli sind sehr eng benachbart

16 Histologische Elemente der Niere (4): - Gefäßsystem (1) Anmerkung: - die Niere ist ein Endarterien-Gebiet - das Glomerulum ist ein arterielles Wundernetz - nahezu die gesamte arterielle Blutversorgung des Organs erfolgt über die Vasa efferentia der Glomerula - einschließlich der Vasa recta (aus den juxtamedullären Glomerula), die bis zur Nierenpapille ziehen

17 Gefäße A. renalis A. interlobaris A. arcuata A. interlobularis Vas afferens Glomerulum Vas efferens Rindenkapillaren Arteriolae rectae >>

18 Histologische Elemente der Niere (5): - Gefäßsystem (2) Verhältnis postglomeruläre Kapillare < > Tubulus: eine enge Nachbarschaft ist erforderlich > Versorgung der Tubuluszellen mit O 2 und Nährstoffen > Abtransport der rückresorbierten Substanzen inkl. H 2 O - rd. 60% der Kapillaroberfläche haben unmittelbaren Kontakt mit Tubuli - rd. 25% der Tubulusoberfläche sind von Kapillaren bedeckt

19 normale Niere Tubuli postglomeruläre Kapillaren Interstitium beachte den geringen Abstand zwischen Kapillare und tubulärer Basalmembran (Pfeile) Hund, Niere, obb

20 Histologische Elemente der Niere (6): - Gefäßsystem (3) - Nieren machen etwa 0,5% des KGW aus, sie erhalten aber 25% des Herzminutenvolumens - davon bedienen 90 % die Nierenrinde und weniger als 10 % das Mark - trotzdem beherbergt das Mark rd. 2/3 des Blutgehaltes der Niere (großes Kapillarvolumen mit langsamer Fließgeschwindigkeit > Gefahr der Hypoxie!!)

21 Physiologie der Niere (Mensch): - aus rd l Blut werden täglich 120 l Primärharn (Ultrafiltrat) und daraus 1,5 l Urin produziert (Mensch) - die Flüssigkeit des Extrazellularraumes wird täglich rd. 10 x umgesetzt - im Gegensatz zu anderen Endstromgebieten findet im Glomerulum keine Rückresorption statt, d.h. der Blutdruck ist in den Gefäßen vergleichsweise hoch - die Menge an Primärharn ist vom Blutdruck abhängig (!!) eff. Filtrationsdruck = Druck im Vas aff. - (tub. Gegendruck + kolloidosm. Druck) 25 mm Hg = 75 mm - ( 20 mm + 30 mm ) >> ein Absinken des systolischen Blutdruck um mm Hg führt zum Sistieren der Filtration und damit zur Oligurie oder Anurie (akutes Nierenversagen) bzw. längerfristig zur prärenalen Urämie

22 Hauptfunktionen der Niere: - Ausscheidung harnpflichtiger Substanzen - endogen gebildet (Harnstoff, Kreatinin etc.) - exogen zugeführt (Pharmaka, Toxine) - Regulation von Wasser- und Ionenhaushalt (Osmolarität) - Regulation des Säure-Basen-Haushalts - Synthese von Hormonen - Renin > Angiotensin > Blutdruck - Erythropoietin > Erythropoese im KM - Bildung von 1,25 Vit D3 > Erhöhung Ca 2+ im Blut

23 Grundmechanismen der Nierenfunktionen: - das Grundprinzip besteht darin, daß alle niedermolekularen Substanzen in einer großen Menge an Ultrafiltrat unselektiv ausgeschieden werden (Filtration - Glomerulum) - aus diesem Ultrafiltrat werden dann selektiv Substanzen und Wasser entnommen (Rückresorption - Tubulus) - andererseits werden zusätzlich Substanzen aktiv in den Harn ausgeschieden / sezerniert (Sekretion - Tubulus)