Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

59
2008-02-13 Njurens Fysiologi Ainhoa Indurain ST-läkare Njurmedicinska Kliniken,US

Transcript of Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

Page 1: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

2008-02-13

Njurens Fysiologi

Ainhoa IndurainST-läkare

Njurmedicinska Kliniken,US

Page 2: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

Kroppens vätskerum

Page 3: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

Anatomi

Aorta

Arteria renalisVena cava inferior

Vena renalis

Uretär

Urinblåsa

Page 4: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

Anatomi

Cortex

Medullan

Kapsel

Uretär

Pelvis

Page 5: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

Nefron

Glomerulus.

Tubulus:Proximal.Henles slynga.Distal.

Samlingsrör.

Juxtaglomedullärapparat.

Page 6: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

Nefron

Njurens funktionella enhet.Ca 1 miljon i varje njure.2 typer av nefron:– Kortical.– Juxtamedullär.

Page 7: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

Njurens Funktioner

Utsöndring av vattenlösliga ämnen (blodrening) Reglering av kroppens vätskevolymer.Reglering av osmolaritet.Reglering av blodtrycket.Reglering av syra-bas balans.Hormonproduktion: renin, erytropoyetin,

1,25-dihydroxivitamin D3.Glukoneogenes (nybildning av glukos)

Page 8: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

Vaskulär anatomi

Page 9: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

Vaskulär anatomi

Page 10: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

BlodflödeRenalt blodflöde (RBF) = 1,2l/min ~20-25% av hjärtminutvolymen.

90% av RBF går till kortex.

RBF minskar med åldern.

RBF ökar vid graviditet ( +50%)

Vid ensidig nefrektomi , RBF ökar successivt i den kvarstående njuren. RBF kan dubbleras på 2 veckor.

Page 11: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

Autoreglering

Page 12: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

Njurarnas tryckautoregleringMekanismer:

1.- Myogen hypotes.

2.- Tubuloglomerulär feedback (TGF)

3.- Andra mekanismer.

Page 13: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

1.-Myogen Hypotes

Kontraktionen i blodkärlsglatta muskulatur beror påtensionen,dvs,trycket i kärlen: myogen aktivitet

a.a. e.a.

Page 14: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

Distala

tubuli

Macula

densa

Efferentarteriol

Bowmans kapsel

Glomerulus

Proximalatubuli

Yuxtaglomeruläraceller

Afferentarteriol

Page 15: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

2.-Tubuloglomerulär Feedback

Page 16: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

3.- Andra Mekanismer

Sympaticus stimulation.

Prostaglandiner: Pg E2, Pg I2.

Page 17: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

FiltrationReabsortionSekretion

Exkretion

BowmansKapsel

Afferentarteriol

Glomeruli

Effetentarteriol

Peritubulär Kapillär

ProximalaTubili

Distala tubuli

Renal VenSamlingsrör

Henles

Slynga

Exkretion = Filtration + Sekretion - Reabsortion

Page 18: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

Glomeruli

Urin

Page 19: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

FiltrationReabsortionSekretion

Exkretion

BowmansKapsel

Afferentarteriol

Glomeruli

Effetentarteriol

Peritubulär Kapillär

ProximalaTubili

Distala tubuli

Renal VenSamlingsrör

Henles

Slynga

Exkretion = Filtration + Sekretion - Reabsortion

Page 20: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

Glomerulus

Page 21: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

Glomerulus

Page 22: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

Filtreringsbarriär

Kapillärväggarna i glomeruli bestämmer vad och hur mycket filtreras in i Bowmans kapsel.

Tillåter filtrera stora vätskemängder av plasman men förhindrar filtrering av stora makromolekyler.

Barriären har 4 viktiga komponenter: – podocyter– basalmembran– endotel – glycocalyx.

Page 23: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

Barriärens komponenter

glykocalyx

Page 24: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain
Page 25: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

När barriären skadas…

Page 26: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

Glomerulär Filtration

Blodplasma filtreras från blodet i glomeruluskapillärernain i Bowmans kapsel.Blodtrycket som ger tryckgradienten”Primär urin”.Liknar den

interstitiella vätskan.

Page 27: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

Kapillärernas filtrationsegenskap

Hydrostatiskt tryck konstant.

Onkotiskt (kolloidosmotiskt) tryck ökar under kapillärernas väg.

Onkotiskt tryck saknas in i Bowmans kapsel.

Page 28: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

PGC= Glomerular hydrostatic pressure

PBC= Bowmans capsule pressure

Π GC= Glomerular colloid osmotic pressure

60mmHg 32mmHg

18mmHg

NFP= PGC-PBC- ΠGC

=

Page 29: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

GFR: Den Glomerulära Filtrationshastighet

Den glomerulära filtrationshastighet (GFR)=volym primärurin per tidsenhet som produceras i njurarnas glomeruli. Uppgår till 180l/dygn eller 125ml/min.

180L primärurin/dygn genom filtration i glomeruli.

2/3 del reabsorberas i proximala tubuli och den resterande 1/3 delen i övriga nefronet.

Normalt återstår 1-2L färdig urin.

Page 30: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

Clearance

Njurens GFR kan bestämmas medclearencebestämning för en substans.

Clearence betyder rening och defineras somden volym plasma som fullständigt renas frånsubstansen ifråga per tidsenhet.

Speglar antalet fungerande nefron.

Viktigaste mått på hur njurarna fungerar.

Page 31: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

Clearence

Oftast bestäms genomatt injicera en testsubstansintravenöst, Iohexoleller Cr51-EDTA.

Iohexol och Cr51-EDTA filtreras fritt i glomeruli. Utsättsvarken för reabsortioneller sekretion i tubuli.

Page 32: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

Uppskattning av clearance från s-kreatinin, ålder, längd, vikt, kön, t.ex.

Cockcrofts & Gaults ekvation:

60 x (140 –ålder) x kroppsvikt (kg)Män Ccr =

S-kreatinin (µmol/l) x 50

52 x (140 –ålder) x kroppsvikt (Kg)Kvinnor Ccr=

S-kreatinin(µmol/l) x 50

Page 33: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

FiltrationReabsortionSekretion

Exkretion

BowmansKapsel

Afferentarteriol

Glomeruli

Effetentarteriol

Peritubulär Kapillär

ProximalaTubili

Distala tubuli

Renal VenSamlingsrör

Henles

Slynga

Exkretion = Filtration + Sekretion - Reabsortion

Page 34: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

Reabsorption

Mekanismen som gör möjligt att återfåde ämnen som är oumbärliga till cellerna.

Både passiva samt aktiva transport-mekanismer.

I proximala tubuli reabsorberas 2/3 av GFR.

Page 35: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

Reabsorption

Under normala förhållanden reabsorberasnästan all glukos, aminosyror, kalium och bikarbonat, och andra ”nyttigheter”i proximala tubuli.

Page 36: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

Mekanismer bakom transport

PassivPassiv (Diffusion)(Diffusion)– Kemisk/elektrisk gradient– Genom cellmembran– Genom transportmolekyler eller kanalerAktivAktiv– Primär aktiv transport– Sekundär aktiv transport

Page 37: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

Diffusion

Page 38: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

Diffusion

Page 39: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

Primär aktiv transport: Na/K-ATPas

Salterna förs från en låg koncentration till en hög med hjälp av ATP konsumtion.

Page 40: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

Sekundär aktiv transport:Na+/2Cl-/K+ symport

Na+ & Cl- reabsorberas in i den tjockadelen av ascenderande Henles slynga

Page 41: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

Reabsorption

Cellerna i proximala tubuli innehåller rikligt med Na+/K+- ATPas. Ca 80% av Natrium reabsoberas där.

Vid inträde till distala tubuli har 80% av filtrerat vatten reabsorberats.

Page 42: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

Reabsorption

Anledning till att proximala tubuli och dencenderande Henles slynga har så hög vattentransport är att cellerna är rikligt försedda med aquaporiner.

Aquaporiner: proteiner som ökar cellmembranens vattenpermeabilitet.

Page 43: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

FiltrationReabsortionSekretion

Exkretion

BowmansKapsel

Afferentarteriol

Glomeruli

Effetentarteriol

Peritubulär Kapillär

ProximalaTubili

Distala tubuli

Renal VenSamlingsrör

Henles

Slynga

Exkretion = Filtration + Sekretion - Reabsortion

Page 44: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

SekretionMekanismen som gör att olika ämnen förs från peritubulära kapillärerna in i tubuli.

Bara aktiva transport- mekanismer.

Elimineras substanser som urea och urinsyra.

I distala tubuli sker sekretion av kalium.

Reglerar pH-värde genom sekretionen av vätejoner.

Page 45: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

Osmolaritet Mängder av lösta partiklar som finns i 1L vatten (mOsm/L)

Page 46: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

Countercurrent Mekanism

Descenderande Henles slyngaär mycket permeabel för vatten och impermeabel för natrium och klorid.Ascenderande Henles slynga(den tjocka delen) är impermeabel för vatten och transporterar aktivt ut natrium och klorid.Samlingsrören i märgen är permeabel för urea även något för natrium.

Page 47: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

Countercurrent Mekanism

Page 48: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

Countercurrent Mekanism

Na

Na

H20

H20

Na

Na Na

Na

Page 49: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

Countercurrent Mekanism

Producerar en stor vertikal osmotisk gradient med hög osmolaritet längst ner i märgen.

Page 50: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

Countercurrent Mekanism

Page 51: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

Countercurrent Mekanism

Page 52: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

Urinvolym - Antidiuretiskt Hormon (ADH)ADH är det absolut viktigaste reglersystemet när det gäller

kroppens volym och osmolaritet

Utan ADH: Samlings röret är icke permeabelt för vatten och produceras stora urinvolymer

Med ADH: Samlings röret är permeablet för vatten och produceras små urinvolymer.

Page 53: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

Syra-bas balansen

Absortion av bikarbonat med hjälp avkarbanhydras.

Sekretion av vätejoner(H+) som bindstill ammoniak(NH3) i urinen(=ammoniumjoner NH4

+)

Page 54: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

Njuren som endokrint organ

Erytropoietin,EPO.

Vitamin D3.

Parathyroidea hormon,PTH.

Renin.

Page 55: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

Erytropoietin, EPO

Glykoprotein som bildas i njurarna.Bildas troligen i endotelceller i peritubulära kapillärer nära den tjocka delen av Henles slynga (TAL)TAL fungerar som syrgassensor som gör att vid lågt 02 EPO bildas och frisättes,Hb stiger,mer syrgas till TAL. Utan EPO blir hemoglobinhalten i blodet. inte mer än 50-60g/l (mot 140g/l normalt)

Page 56: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

Vitamin D3

Vitamin D bildas i huden men slutaktivering sker i njuren =>1,25-(OH)2-D3(i proximala tubuliceller)

Aktivt vitamin D3 stimulerar upptag av kalcium (+fosfat+magnesium) från tarmen.

Page 57: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

Parathyroidea hormon, PTH

PTH bildas inte i njurarna men har viktiga njureffekter.Bildas i huvudcellerna i parathyroidea.Det frisättes av lågt s-Ca.Stimulerar till ökning av Ca-koncentration genom:– Ökad benresorption.– Samt njureffeter i form av ökad vitamin D3

produktion,ökad Ca-reabsorption,ökad utsöndring av fosfat.

Page 58: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

PTH-Vitamin D3-Skelett

Page 59: Njurens Fysiologi -Ainhoa Indurain

NjursviktmekanismerRenal osteodystrofi

P

++

serum calcium