Niere und Harnwege P15-P16

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1 Niere und Harnwege P15-P16

2 Objectives I Erkläre die wichtigsten Aufgaben der Niere Beschreibe die Bedeutung der Niere für die Regulation des Wasserhaushaltes Beschreibe die Rolle der Niere bei der Regulation des Blutdruckes Benenne jene Stoffe, welche über die Niere ausgeschieden werden Beschreibe die Bedeutung der Niere für die Regulation des Na + - und K + -Haushalts Beschreibe die Bedeutung der Niere für die Regulation des Säure-Basen-Haushalts Erkläre die Bedeutung des Erythropoetins

3 Objectives II Erkläre die glomeruläre Filtration und sie beeinflussende Regulationsmechanismen Beschreibe welche Stoffe glomerulär filtriert werden und welche in den Kapillaren verbleiben Beschreibe den Einfluss des systemischen Blutdrucks auf die glomeruläre Filtrationsrate Erkläre, welche Folgen eine Konstriktion/Erweiterung der afferenten/efferenten Arteriole für die glomeruläre Filtrationsrate hat Definiere den Begriff Primärharn und nenne die durchschnittliche Tagesmenge

4 Funktionen der Niere Regulation des Wasser- und Elektrolythaushaltes Blutdruckregulation Ausscheidung harnpflichtiger Substanzen Säure-Basen Haushalt Ca 2+ - und Phosphat-Haushalt (Vitamin D- Synthese) Erythrozytenbildung (Synthese von Erythropoetin)

5 Nephron in schematischer Darstellung Filtration von ~180 Liter pro Tag in den Glomerula Rückresoprtion von ~75% im proximalen Tubulus ( ungeregelt ) Henle sche Schleife (Na+ Rückresorption zur Herstellung eines osmotischen Gradienten im Interstitium zur Harnkonzentrierung) geregelte Rückresoprtion im distalen Tubulus und Sammelrohr von Na+ (Voumenkontrolle - Aldosteron) und von Wasser (Osmolaritätskontrolle ADH)

6 Kortikale (85%) und juxtamedulläre (15%) Nephrone Gefäße ( Portalsystem ): afferente Arteriole Glomerulumkapillare efferente Arteriole peritubuläre Kapillaren oder Vasa recta venöser Abfluß Blut-Zusammensetzung: Plasma- Wasser im Glomerulum abfiltriert höherer onkotischer Druck in der postglomerulären Kapillare Rückresoprtion im Tubulus

7 Behandlung von Substanzen in der Niere

8 Transportmaximum als Ausdruck der Carrieresättigung

9 Nierenkörperchen mit Macula densa Vergrößerter Kapillarquerschnitt mit Podozyt

10 Glomeruläre Filtration Unter normalen Umständen wird das Filtrationsaequlibrium (angestiegener onkotischer Druck ist gleich groß wie der Filtationsdruck, es erfolgt keine Filtration mehr) noch vor der efferenten Arteriole erreicht. Aus dem ergibt sich, daß die filtrierte Menge (Glomeruläre Filtrationsrate ~ 125ml/min) primär von der Geschwindigkeit der Blutströmung (Nierendurchblutung, renaler Plasmafluß ~ 650ml/min) abhängt.

11 GFR wird beeinflußt durch: Änderungen des renalen Blutflusses Änderungen des hydrostatischen Druckes in der Gomerulumkapillare durch Änderung im systemischen Blutdruck (bei sehr hohen bzw. sehr niedrigen Werten) Konstriktion der afferenten oder efferenten Arteriole Änderungen des hydrostatischen Druckes in der Bowman-Kapsel durch Ureterobstruktion Nierenödem Änderung in der Konzentration der Plasmaproteine (Dehydration, Hypoproteinämie) Änderungen im Filtrationskoeffizienten durch Änderung der Filtrationsfläche Änderung der Kapillarpermeabilität

12 Autoregulation der glomerulären Filtration Der hydrostatische Druck in der Glomerulum-Kapillare beträgt konstant 50mm Hg (determiniert durch Widerstand in der efferenten Arteriole, Angiotensin II) Bei Anstieg des arteriellen Druckes (z.b. Sympathikusaktivierung) kommt es zur Vasokonstriktion der afferenten Arteriole (α-1 Rezeptoren) Bei Abfall kommt es zur Vasodilatation der afferenten Arteriole (Kallikrein)

13 Objectives III Beschreibe tubuläre Transportmechanismen für Na +, K + und Cl - Nenne die wichtigsten Transportmechanismen im proximalen Tubulus und erläutere ihre Bedeutung Nenne die wichtigsten Transportmechanismen der Henle-Schleife; unterscheide hierbei den absteigenden vom aufsteigenden Teil Nenne die wichtigsten Transportmechanismen im distalen Tubulus und Sammelrohr und erkläre ihre Bedeutung für die Wasserrückresorption

14 Wasser-Rückresorption im proximalen Tubulus Na+ wird über verschiedene Mechanismen (Ko- Transporte, Austausch gegen H+) rückresorbiert Na+ in Interspace gepumpt (Na-K ATPase) Cl- Permeabilität hoch, folgt passiv nach Osmolarität im Interspace hoch Wasser diffundiert aus Lumen nach Hydrostatischer Druck im Interspace hoch Bulk-Flow Verschiebung der Flüssigkeit Richtung Kapillare da dort onkotischer Druck hoch

15 Tubuläre Transportmechanismen für Na +, K + und Cl - Proximaler Tubulus

16 Wasser-Rückresorption im distalen Tubulus und Sammelrohr Na+ wird über Aldosteron-abhängige Mechanismen rückresorbiert. Führt noch nicht zur Wasserrückreorption ADH steigert die Wasserpermeabilität im distalen Tubulus und Sammelrohr (Aquaporine) Wasser diffundiert ins Interstitium entlang des osmotischen Gradienten (distaler Tubulus: isotoner Kortex; Sammelrohr: hypertones Mark) Wasser wird durch Vasa recta aus dem Mark entfernt

17 Na + -Resorption

18 Tubuläre Transportmechanismen für Na +, K + und Cl - Kortikales Sammelrohr

19 Wasserresorption

20 Tubuläre Transportmechanismen für Na +, K + und Cl - Henle Schleife

21 Objectives IV Nenne Regulationsmechanismen des Flüssigkeitshaushaltes Nenne wichtige Hormone, welche der Regulation des Flüssigkeithaushaltes dienen und beschreibe ihre Wirkung auf die Niere Beschreibe in Grundzügen den Vorgang der Harnkonzentierung Erkläre die Bedeutung des Gegenstromprinzips der Niere für die Harnkonzentrierung Beschreibe die Rolle der Sammelrohre bei der Harnkonzentrierung

22 Übersicht: Kontrolle von Osmolarität und Volumen des Blutes und der extrazellulären Flüssigkeit

23 Hormonelle Regulation des Flüssigkeitshaushaltes: Zusammenwirken ADH und Renin

24 Juxtaglomerulärer Apparat Kontrolle des Natriumgehaltes (Reninsekretion bei): Verminderter Na+ Transport entlang Macula densa Druckverminderung in afferenter Arteriole Sympathicusaktivieru ng (beta-1- Rezeptoren)

25 Regulation der ADH (Vasopressin)-Sekretion ADH Sekretion bei: Hyperosmolarität Volumenverlust Druckverlust Angiotensin II Schmerz (Endorphine) Nikotin ADH Hemmung bei: Hypoosmolarität Alkohol Hypervolämie

26 Harnkonzentrierung

27 Anpassungsmechanismen bei Volumszunahme

28 Anpassungsmechanismen bei Volumsabnahme

29 Objectives V Beschreibe die Funktion der Harnblase und den Mechanismus ihrer Entleerung Beschreibe den intravesicalen Druckanstieg bei zunehmender Füllung der Blase Nenne das durchschnittliche Füllvolumen der Harnblase, bei welchem Harndrang auftritt Vergleiche die nervale Steuerung der Blasenmuskelkontraktion und des inneren Sphinkters mit jener des äußeren Blasensphinkters Skizziere den Ablauf einer Blasenentleerung

30 Druck-Volumen-Kurve der menschlichen Harnblase

31 Regulation der Harnblasen- Entleerung