Presentasjon lastes. Vennligst vent

Presentasjon lastes. Vennligst vent

Bark Marg Bark Marg Vasa rectaHenles sløyfe Samlerør Graden av transcellulær transport til/fra blod kan avhenge av filtratets strømningshastighet Motstrømsutveksling:

Liknende presentasjoner


Presentasjon om: "Bark Marg Bark Marg Vasa rectaHenles sløyfe Samlerør Graden av transcellulær transport til/fra blod kan avhenge av filtratets strømningshastighet Motstrømsutveksling:"— Utskrift av presentasjonen:

1

2 Bark Marg

3 Bark Marg Vasa rectaHenles sløyfe Samlerør Graden av transcellulær transport til/fra blod kan avhenge av filtratets strømningshastighet Motstrømsutveksling: *I Vasa recta *I Henles sløyfe *Mellom samlerør og Henles sløyfe Utvekslingens effektivitet kan avhenge av strømnings- hastighet for blod/filtrat Noen særtrekk ved nyrefunksjonen Transport i to dimensjoner: • Væskestrøm langs nefronet • Transcellulær transport mellom nefron og blod • og mellom forskjellige deler av nefronet

4 ca. 85% Cortikalt nefron ca. 15% Juxtamedullært nefron

5 Utskiller renin ved volumreguleringen Utskiller vasoaktive substanser ved auto-reguleringen (prostaglandiner, katekolaminer, adenosin, kininer)?

6 Starling-balansen P i π i P o π o AV Netto filtrasjonstrykk: P i + π o - (P o + π i ) Filtrert mengde: K f x netto filtrasjonstrykk = areal x permeabilitet x netto filtrasjonstrykk P i π i P o π o Def: Positiv: De krefter som presser(eller trekker) væske ut

7 A V pipi popo πiπi πoπo +=+ = pipi πiπi popo πoπo pipi πiπi popo pipi πiπi Afferent arteriole Efferent arteriole πiπi pipi pipi Glomerulus Peritubulære kapillærer ”Vanlig ” kapillær Proksimale tubulus Lymfe Glomerulus + Seriekoblet portåresystem

8 pipi πiπi 25 πoπo 0 A V Trykk (mmHg) A V 11-9 = 2lymfe Aff Eff (1+25) = 11 Filtrasjon (1+25) = -9 Reabsorpsjon (22+15) = (32+15) = 8 Filtrasjon Aff Eff ”Vanlig” kapillærGlomerulus + popo 1

9 Podocytter Endotel Protein Bowmans kapsel Basalmembran Neg. Ladn. På Heparan sulfat proteoglycaner

10 mAP (mmHg) mL/min Autoregulering av Renal Plasma Flow (RPF) og Glomerulær FiltrasjonsRate (GFR) For å motvirke effekten av hydrostatiske trykkendringer (som ikke skyldes volumendringer) Hensikt: Ha kontroll med Na + -mengden som presenteres for reabsorpsjon i de proximale tubuli Autoreguleringen er ikke perfekt. Avviket kompenseres ved den glomerulotubulære balanse: Na + -opptaket tilpasses tilbudet

11 4.1. GLOMERULOTUBULÆR BALANSE OG AUTOREGULERING AV RENAL PLASMA FLOW (RPF) OG GLOMERULÆR FILTRASJONSRATE (GFR) Ytre forstyrrelse mAP Moderate hydrostatiske trykkendringer Afferent arteriole RPF Glatt muskulatur Strekk Vasokonstriksjon Glomerulus GFR Proksimale tubulus Na + Volum { Juxta- glomerulære celler Podocytter Mesangialceller Permeabilitet Filtrasjonsareal Peritubulære kapillærer Pr Na + H 2 O } reabsorpsjon Glomerulotubulære balanse { Macula densa Distale tubulus Na + Volum Vasoaktive substanser Vasoaktive substanser Myogen mekanisme Tubulo- glomerulær feedback

12 KontraksjonDiffusjonsareal Podocyter m/ KontraksjonPermeabilitet Overflatestrukturene er negativt ladet. Negative partikler (proteiner etc.) vil derfor filtreres mindre enn nøytrale og positive partikler

13 Utskiller renin ved volumreguleringen Utskiller vasoaktive substanser ved auto-reguleringen (prostaglandiner, katekolaminer, adenosin, kininer)?

14 Mengde = 10 g 10 g Konsentrasjon = 1 g/L 1 g/L = 10 L (volum) Fullstendig blandet Brukes eller produseres ikke i volumet Ukjent volum Steady state væskestrøm: mL/min Konsentrasjon: mg/mL Prosess som delvis renser væskestrømmen for partikler Mengde: mg/min = mL min :Clearance Def: Clearance: Den væskestrøm hvorfra partikkelen blir fjernet fullstendig Dette er vanligvis en virtuell (ikke-eksisterende) væskestrøm. Unntak: I nyrene er GFR/inulinclearance og RPF/PAH-clearance reelle Hvor effektiv er prosessen? Clearance

15 Afferent: 600 ml/min Filtrat: 125 ml/min Efferent: 475 ml/min Inulin Urin: 1-15ml/min Veneblod: ml/min Inulin-clearance = c u.Inulin x V c p.Inulin = GFR Gjelder ved alle konsentrasjoner

16 600 ml/min475 ml/min 125 ml/min PAH 1-15 ml/min ml/min PAH-clearance = c u.PAH x V c p.PAH = RPF Gjelder bare når T m.PAH ikke er mettet T m.PAH

17 C l e a r a n c e ( m l / m i n ) Konsentrasjon Inulin PAH Glukose C u.PAH x V = c p.PAH x GFR + T m.PAH /c p.PAH = C u.PAH x V c p.PAH x GFR + T m.PAH c p.PAH PAH-clear. = Inulin-clear. + c p.PAH T m..PAH PAH-clear. Inulin-clear. Når c p.PAH ∞ Mengde PAH som utskilles i urin (mg/min): Aktiv sekresjon som er mettet: T m.PAH (mg/min) Aktiv reabsorpsjon som er mettet: T m.Glukose (mg/min) 200 mg/dL 6 mg/dL 125 =GFR 600 =RPF

18 O H HOCH 2 H OH H O H CH 2 O H OH H H O H HOCH 2 H OH H CH 2 O n ≈ 35 O H HOCH 2 H OH H CH 2 OH O Inulin Creatinin N CH 3 NH O H2NH2N CONHCH 2 COOH p-aminohippursyre (PAH) GFR RPF

19 10% 20-30% 40-50%

20 Alltid impermeabel for H 2 O Fundamental egenskap ved ATPasen: Danner gradient på 200 mOsm på alle nivåer

21 Alltid impermeabel for H 2 O ADH øker permeabiliteten for H 2 O Alltid impermeabel for urea ADH øker permeabiliteten for urea Na + H2OH2O Urea H2OH2O H2OH2O Konsentrert urin + ADH Henles sløyfe Samlerør Distale tubulus H2OH2O H2OH2O Urea H2OH2O Na +

22 Kan ikke danne gradient, forsinker utvaskningen av eksisterende gradient Fjerner også reabsorbert væske fra samlerør Den aktive transporten i oppstigende gren av Henles sløyfe må ha blodtilførsel

23 ADH H2OH2O H2OH2O H2OH2O H2OH2O H2OH2O H2OH2O H2OH2O H2OH2O H2OH2O H2OH2O H2OH2O H2OH2O H2OH2O H2OH2O H2OH2O H2OH2O Vanntransport i distale tubuli og samlerør Apikal (luminal) m/filtrat Basolateral m/blod V2V2 V2V2 Tight junction Aquaporiner: AQ-2 Urea-transportører: UT-A

24 Vanndiurese Diabetes insipidus - ADH 15 mL/min 15 mL/min Osmotisk diurese Diabetes mellitus + ADH: sterkt red. effekt Binder vann Fortynner Na + Red. NaCl reabs. Binder mer vann Økt flow Mindre effektiv CCM Redusert gradient i medulla >>15 mL/min >>15 mL/min Glukose

25 Molaritet (osmolaritet) Mol/L ferdig løsning Temperatur-avhengig Molalitet (osmolalitet) Mol/kg løsningsmiddel Temperatur-uavhengig Avviket er lite for fortynnede løsninger, ca 1% for ECV. I praksis måler vi derfor osmolaritet fordi vi presenteres for ferdige løsninger.

26 Osm trykk:π ≈ρgh ≈nCRT (atm) Semipermeabel membran Løste partikler slipper ikke gjennom Løsningsmiddel (f.eks. Vann) slipper fritt gjennom n: antall partikler (n=2 for NaCl) C: konsentrasjon (mol/L) R: Universelle gasskonstant (0.082 atm L/mol o K) T: Absolutt temperatur ( o K) Kan også oppgis i kPa eller mmHg: 1 atm = 101 kPa = 760 mmHg

27 Manometer Osmotisk trykk

28 For magnocellulære nevroner i hypothalamus: Nucleus supraopticus og nucleus paraventricularis

29 mmol/døgn HVORFOR REGULERE Holde mAP konstant Holde intracellulært volum konstant Ha kontroll med membran-eksitabilitet Ha kontroll med Protein-funksjonen Pr - + H + HPr HOMØOSTASE

30 Ytre forstyrrelse Vanntap Svette VolumOsmolaritet Nevro hypofyse ADH Nyre Samlerør Distale tubuli Hypothalamus Nucl. Supraopticus Nucl. paraventricularis Stat-verdi: 290 mOsm/L P H2O H 2 O reabs mot hyperosm. medulla H 2 O reabs. mot isoosm. cortex SNS Tørst Drikker vann OesophagusTarmkanal Sensorer for væskestrøm Væskeabsorpsjon Atrier, store vener, lungekretsløp Volum- sensorer Medulla oblongata NTS CVLM Binyrebark Adeno hypofyse ACTH Glukokortikoider Osmoreseptorer SNS-medulla Via area postrema Hjerte C.O. Arterier mAP svak økning Karsenger Refordeling Hud Vasokonstr. v/synkope Angiotensin II Emosjonelt stress Fysisk aktivitet Smerte Kvalme Morfin Nikotin Alkohol Urin Hyperosmotisk Opp til 1500 mOsm/L hos homo Proksimale tubuli GFR-avh. H 2 O-reabsorpsjon 4.2. OSMO- OG VOLUMREGULERING; antidiuretisk hormon (ADH) ECV Arterioler Vasokonstriksjon = vasopressin NTS: Nucleus Tractus solitarius CVLM: Caudal Ventrolateral medulla

31 Osmoregulering Volumregulering ADH-produksjon Maksimum + osm - vol Hypoton svette Minimum - osm + vol Drikke vann Konflikt - osm - vol Diaré 3L Drikke 2L vann + osm + vol Drikke saltvann

32 Na + Iso-osm. Iso-osm. Hypo-osm. Tilnærmet iso-osm. Svette - produksjon Lav sekresjonHøy sekresjon ECF: Vol Osm ECF: Vol Osm

33 Ytre forstyrrelse Volumtap (svette, blødning) Nyre- sirkulasjon Sympatisk vaso- konstriksjon Sympaticus Lunge-sirk. Angiotensin II Renin Proksimale tubuli Redusert filtrasjon; økt reabsorpsjon Distale tubuli Økt Na + -rabs. Binyre- bark Aldosteron Trykk- og volum-sensorer i blodkar og nyrer ++ + Volumregulering etter reduksjon - oversikt ADH Nevro- hypofysen Økt H 2 O-reabs. 1. grovregulering 2. grovregulering Finregulering

34 4.3. VOLUMREGULERING ETTER REDUKSJON: Aldosteron og angiotensin II Ytre forstyrrelse Volum- reduksjon Blødning Svette- produksjon Lavt Na + -inntak Nyre; juxtaglom. app. Renin Lever Angiotensinogen Lungekar Angiotensin I Angiotensin II Converting enzyme Binyrebark; zona glomerulosa Aldosteron ECV Na + SNS Tørst Nevro- hypofyse ADH Tarm- kanal Vann- inntak Blodkarsystem Volum/trykk-sensorer Urin Na + Volum Symp. Ach Symp. ggl. & adr. med. NAdr & Adr Hypoth - Adenohyp CRH ACTH Nyre; distale tubuli Na,K-ATPase (basolateral) Na-kanal (luminal) } Na reabsorpsjon { Volum H 2 O reabs. Positiv feedback Nyre; glom & prox tub vasokonstriksjon Na + reabs & H 2 O reabs

35 EFFEKTER AV ANGIOTENSIN II PÅ PROKSIMALE TUBULI ECV volum mAP Angiotensin II Afferent arteriole Efferent arteriole p π GFR Vasokonstriksjon (GFR ) Afferent arteriole Efferent arteriole Vasokonstriksjon GFR Na + + K + H + H + Baso-lateral Luminal ~ Liten reduksjon i ECV volum og mAP Lav konsentrasjon av angiotensin II Efferent vasokonstriksjon (GFR økning) Mesangialcelle kontraksjon (GFR senkning) GFR uendret Mer effektiv reabsorpsjon pga p reduksjon i peritubulære kapillærer π økning i peritubulære kapillærer Større reduksjon i ECV volum og mAP Høyere konsentrasjon av angiotensin II Afferent vasokonstriksjon GFR redusert Mer tid for reabsorpsjon gir mer effektiv reabsorpsjon I begge tilfelle: Angiotensin II stimulerer reabsorpsjonen av Na+ ved stimulering av Na/K ATPasen i den basolaterale membran stimulering av Na/H-utvekslingen i den luminale membran Sannsynligvis sterkere stimulering ved høy konsentrasjon av angiotensin II Mesangialcelle kontraksjon (GFR ) Mesangialcelle kontraksjon (GFR ) Peritub. Kap. Glomerulus

36

37 Ytre forstyrrelse Måltid Fysisk aktivitet Celleskade Pancreas Insulin Intracellulær lagring av K + Nyre dist. tubuli Ekskresjon av K + med transcellulære gradienter Midlertidig regulering Endelig finregulering K+K+ Celler Na,K-ATPase K + -regulering – oversikt Binyremarg Adrenalin Binyrebark Aldosteron

38 Proximal tubulus Distal tubulus Filtrat Peritubulære kapillærer K+K+ K+K+ K+K+ K+K+ Konsentrasjonsgradient Proximal reabsorpsjon ca. 90% Na + K+K+ Elektrisk gradient K + -regulering i nyrene K+K+ Ytre forstyrrelse Binyrebark, Zona glomerulosa Aldosteron K+K+

39 Na + 3Na + 2K + K+K+ ATP ADP+P i 0 E Na Terskel EmEm EKEK Cl - [K + ] o & [Cl - ] o øker Konsentrasjonsgradient reduseres [K + ] i øker E K og E m reduseres (membranen depolariseres) Terskel Hyper-eksitabel Forbi terskel In-eksitabel _ _ _ _ _ _ El. Grad. Kons. grad A-A- Det er viktig å ha homøostatisk kontroll over [K + ] o : For å ha kontroll over nerve- og muskel-cellers eksitabilitet

40 To celletyper i distale tubuli/samlekanaler Principal cells. Dominerer i antall Relativt store med få organeller Ansvarlig for Na - og H O -transport 2 + Intercalated cells Færre i antall Relativt små med store kjerner og mange organeller Ansvarlig for H -transport + K transporteres av begge celletyper +

41 Midlertidig ytre forstyrrelse HgbO 2 O 2 + Hgb CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 H + + HCO 3 - c.a. Cl - HCO 3 - HHgb RBC Plasma Respiratorisk metabolsk Respiratorisk metabolsk Acidose Alkalose } } Nyre/lever (?) Reseptor/ integrator Sentrale kjemoreseptorer Perifere kjemoreseptorer pH-endringRedusert pH-endring Kjemisk buffereffekt Effektor: Ventilasjonssystemet CO 2 utskilles HCO 3 - (base-reserve) forbrukes Effektor: Nyre HCO 3 - reabsorberes v/nøytral pH (basereserve gjenvinnes) H + utskilles som H 2 PO 4 - HCO 3 - gjenvinnes (ufullstendig) Fosfat tapes H + utskilles som NH 4 + HCO 3 - gjenvinnes (fullstendig) Urin NaH 2 PO 4 NH 4 Cl N-holdig avfallstoff utskilles samtidig pH-regulering Aerob metabolisme O2O2 CO 2 Carbonsyre anhydrase Klorid shift Ytre forstyrrelser Hgb er en bedre buffer (= svakere syre) enn HgbO 2

42 Na + HCO 3 - H 2 CO 3 H+H+ H+H+ + H 2 CO 3 H 2 O + CO 2 HCO 3 - CO 2 + H 2 O Na + Filtrat Apikal side Blod Basolateral side Carbonsyre anhydrase Carbonsyre anhydrase Urin H2OH2O Nøytral situasjon: Basereserven NaHCO 3 må reabsorberes Spesielt i proksimale tubuli med børstesøm mot lumen

43 H 2 CO 3 HCO 3 - H+H+ H+H+ CO 2 + H 2 O Na + Filtrat Apikal side Blod Basolateral side Carbonsyre anhydrase Urin Syrebelastning er bufret i plasma: H 3 PO 4 + 2NaHCO 3 Na 2 HPO 4 + 2H 2 O + 2CO 2 Na + HPO NaH 2 PO 4 Surt fosfat utskilt. 1 NaHCO 3 og fosfat tapt I distale tubuli m/høy pH-gradient

44 H 2 CO 3 HCO 3 - H+H+ H+H+ CO 2 + H 2 O Na + Filtrat Apikal side Blod Basolateral side Carbonsyre anhydrase Urin Syrebelastning bufret i plasma: HCl + NaHCO 3 NaCl + H 2 O + CO 2 Glutamin NH 3 + glutamat Na + Cl NH 4 + NH 3 Cl - + NH 4 Cl H + fjernes som NH 4 +. N-holdig avfallstoff fjernes samtidig. Basereserven konserveres.

45 Betydningen av de renale buffersystemer Vi produserer ca. 100 mmol H + /døgn. Største surhetsgrad i urin er ca. pH = 4.5 Dette tilsvarer er H + -konsentrasjon på 0.03 mmol/L Uten buffere måtte vi skille ut: 100 mmol/døgn 0.03 mmol/L = 3 333L/døgn!! Men heldigvis: Vi har fosfat- og ammonium-buffer som binder H + -ioner og kan nøye oss med ca. 1L/døgn


Laste ned ppt "Bark Marg Bark Marg Vasa rectaHenles sløyfe Samlerør Graden av transcellulær transport til/fra blod kan avhenge av filtratets strømningshastighet Motstrømsutveksling:"

Liknende presentasjoner


Annonser fra Google