Njurens fysiologi

Njurens Fysiologi
Ainhoa Indurain
ST-läkare
Njurmedicinska Kliniken,US
2009-02-27
Kroppens vätskerum
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)
Anatomi
Vena cava inferior
Vena renalis
Aorta
Arteria renalis
Uretär
Urinblåsa
Anatomi
Cortex
Kapsel
Pelvis
Medullan
Uretär
Nefron

Glomerulus.

Tubuli:
Proximal.
Henles slynga.
Distal.

Samlingsrör.

Juxtaglomerulär
apparat.
Vaskulär anatomi
Vaskulär anatomi
Glomerulus
Glomerulus
Barriärens komponenter
glykocalyx
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:
– endotel
– glycocalyx
– basalmembran
– podocyter.
När barriären skadas…
Yuxtaglomerulära apparaten
1) Granulära celler
(renin)
2) Mesangiala celler
3) Macula densa
Nefron
Njurens
funktionella enhet.
 Ca 1 miljon i varje
njure.
 2 typer av nefron:

– Kortical.
– Juxtamedullär.
BASALA PROCESSER
I NJUREN
Filtration
Reabsortion
Sekretion
Effetent
arteriol
Peritubulär Kapillär
Distala tubuli
Glomeruli
Afferent
arteriol
Bowmans
Kapsel
Exkretion
Proximala
Tubili
Henles
Slynga
Samlings
rör
Exkretion = Filtration + Sekretion - Reabsortion
Renal Ven
Glomeruli
Urin
Filtration
Reabsortion
Sekretion
Effetent
arteriol
Peritubulär Kapillär
Distala tubuli
Glomeruli
Afferent
arteriol
Bowmans
Kapsel
Exkretion
Proximala
Tubili
Henles
Slynga
Samlings
rör
Exkretion = Filtration + Sekretion - Reabsortion
Renal Ven
Glomerulär Filtration




Blodplasma filtreras
från blodet i
glomeruluskapillärerna
in i Bowmans kapsel.
Blodtrycket som ger
tryckgradienten
”Primär urin”.
Liknar den
interstitiella vätskan.
Kapillärernas filtrationsegenskap

Hydrostatiskt tryck konstant.

Onkotiskt (kolloidosmotiskt) tryck
ökar under kapillärernas väg.

Onkotiskt tryck saknas in i
Bowmans kapsel.
18mmHg
60mmHg
NFP= (PGC-GC)- (PBC- BC)
GFR= Kf x( PGC-GC- PBC )
=
32mmHg
PGC= Glomerular hydrostatic pressure
PBC= Bowmans capsule pressure

=
GC
Glomerular colloid osmotic pressure
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.
Clearance

Clearence betyder rening och defineras som
den volym plasma som fullständigt renas från
substansen ifråga per tidsenhet.

Njurens GFR kan bestämmas med
clearencebestämning för en substans.

Speglar antalet fungerande nefron.

Viktigaste mått på hur njurarna fungerar.
Clearance
Clearence X= (Vur x [X]ur) / [X]pl (l/min)
Clearance

GFR kan bestämmas av
hjälp av Inulin.

Clearence Inulin= GFR.

Clearence kreatinin
används som ett mått
på GFR.
Filtration
Reabsortion
Sekretion
Effetent
arteriol
Peritubulär Kapillär
Distala tubuli
Glomeruli
Afferent
arteriol
Bowmans
Kapsel
Exkretion
Proximala
Tubili
Henles
Slynga
Samlings
rör
Exkretion = Filtration + Sekretion - Reabsortion
Renal Ven
Mekanismer bakom transport

Passiv (Diffusion)
– Kemisk/elektrisk gradient
– Genom cellmembran
– Genom transportmolekyler eller kanaler

Aktiv
– Primär aktiv transport
– Sekundär aktiv transport
Diffusion
Diffusion
Primär aktiv transport: Na/K-ATPas
Salterna förs
från en låg
koncentration
till en hög med
hjälp av ATP
konsumtion.
Sekundär aktiv transport:
Na+/2Cl-/K+ symport
Na+ & Cl- reabsorberas in i den tjocka
delen av ascenderande Henles slynga
Reabsorption

Mekanismen som gör möjligt att återfå
de ämnen som är oumbärliga till cellerna.

Både passiva samt aktiva transportmekanismer.

I proximala tubuli reabsorberas 2/3 av
GFR.
Reabsorption
Under normala
förhållanden
reabsorberas
nästan all glukos,
aminosyror,
kalium,calcium,
fosfat och
bikarbonat, och
andra ”nyttigheter”
i proximala tubuli.
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.
Reabsorption
Ca 65% av filtrerad vatten reabsoberas
i proximala tubuli och ca 15% i den
descenderande del av Henles Slynga.
 Mängden av vatten som reabsorberas i
samlingsröret varierar.
 Anledning till att proximala tubuli och
dencenderande delen av Henles slynga
har så hög vattentransport är att cellerna
är rikligt försedda med aquaporiner.
 Aquaporiner: proteiner som ökar
cellmembranens vattenpermeabilitet.

Filtration
Reabsortion
Sekretion
Effetent
arteriol
Peritubulär Kapillär
Distala tubuli
Glomeruli
Afferent
arteriol
Bowmans
Kapsel
Exkretion
Proximala
Tubili
Henles
Slynga
Samlings
rör
Exkretion = Filtration + Sekretion - Reabsortion
Renal Ven
Sekretion

Mekanismen som gör att olika ämnen förs från
peritubulära kapillärerna in i tubuli.

Bara aktiva transport- mekanismer.

Elimineras substanser som urea och kreatinin
samt många läkemedel.

I distala tubuli och samlingsröret sker sekretion
av kalium. (aldosteron)

Reglerar pH-värde genom sekretionen av
vätejoner.
Blodflöde
 Renalt 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.
Autoreglering
Njurarnas tryckautoreglering
Mekanismer:
1.- Myogen aktivitet.
2.- Tubuloglomerulär feedback (TGF)
1.-Myogen aktivitet
a.a.
e.a.
Kontraktionen i blodkärls
glatta muskulatur beror på
tensionen,dvs,trycket i
kärlen: myogen aktivitet
Macula
densa
Efferent
arteriol
Bowmans kapsel
Glomerulus
Distala
tubuli
Proximala
tubuli
Afferent
arteriol
Yuxtaglomerulära
celler
2.-Tubuloglomerulär Feedback
Osmolaritet
Mängder av lösta partiklar som finns i 1L
vatten (mOsm/L)
Stor vertikal
osmotisk gradient
med hög
osmolaritet längst
ner i märgen
Osmotisk gradient i märgen

1) Aktivt transport av NaCl i den
tjocka delen av den ascenderande
Henles slyngan

2) Urea

3) Vasa recta system
Osmotisk gradient

Aktivt transport av NaCl
genom Na+/2Cl-/K+ symport
Osmotisk gradient: Urea
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.
Countercurrent Mekanism
Countercourrent mekanism
Countercurrent Mekanism
Countercurrent Mekanism
Na
Na
Na
Na
H20
H20
Na
Na
Osmotisk gradient




Descenderande Henles slynga
är 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.
Vasa Recta systemCountercurrent mekanism
Countercurrent Mekanism
Syra-bas balansen

Absortion av bikarbonat med hjälp av
karbanhydras.

Sekretion av vätejoner(H+) som binds
till ammoniak(NH3) i urinen
(=ammoniumjoner NH4+)
Njuren som endokrint organ

Erytropoietin,EPO.

Vitamin D3.

Parathyroidea hormon,PTH.

Renin.
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)

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.
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.
PTH-Vitamin D3-Skelett
Njursviktmekanismer
Renal osteodystrofi
+
+
P
serum calcium