Njurfysiologi
Acasia AB
www.monzan.com/acasia
Joakim Carleson, med Dr.
Antal bilder
•
•
•
•
•
85 stycken
Tid som vi har 0900 – 1300
Rast 1 1030-1100
Rast 2 1145-1200
Total tid (min) 240 – 30 – 15 = 195 – 10
(frågor) = 185/85 = 2 min per bild
Torquay
Njurar
Filtrering
Absorption
Utsöndring
Urinfiltrering
•
•
•
•
•
Stor blodgenomströmning
Bevara kroppsviktiga ämnen
Avlägsna restprodukter
Urea (proteinmetabolism) avlägsnas
Läkemedel, Alkohol.
Bibehålla kroppsvatten
• Bevara salt/vatten balans
• Förlust via utandning, svett, urin, feces
• Njurar kan öka minska koncentrationen av
urin
Syra-Bas Balans
• Njurar reglerar utsöndring av H+/HCO3-
• pH skall regleras runt 7,4 (+/- 0,2)
Endokrina funktioner
• Renin, reglerar blodtryck
• Erytropoitein, reglerar mängd röda
blodkroppar
Njurarna och urinvägar
• Belägna mot den bakre bukväggen, till
hälften skyddade av revbenen
• Njurar och urinvägar ligger nära nerver som
innerverar ljumsk- och genitalregion, därav
refererad smärta till dessa områden vid
njurproblem
Njurarna och urinvägar
Urinvägar
• Urin från njurarna leds via urinledarna till
urinblåsan, genom peristaltisk transport
• I urinblåsan lagras sedan urin för att sedan
tömmas via urinröret
Urinvägar
Förträningar urinväg
• Övergång från njurbäckenet
• Korsningen iliaca-kärlen
• Inträdet i urinblåsan
Försämrat urinflöde
• Ökad urinmängd I njurbäckenet
• Ger bakåt tryck mot njurar och sämre
utsöndrings funktion
• Njur eller uretärstenar, genom att substanser
kristalliseras
• Njursten mycket smärtsamt, behandling diet
och ultraljud
Njurens funktionella Enhet
Nefron
Njurvävnad
• Njurbarken, har sker de första stegen I
urinbildning
• Njurmärg, består av 10-15 pyramider med
spetsen mot njurbäckenet. Den funktionella
enheten kallas nefron. Primärurin bildas i
neuronet
Nefronet
• 5-6 cm lång tubulus med ett omfattande
kapillärsystem
• Blodet i kappillärsystemet filtreras på
vätska, joner, restprodukter till
tubulussystemet
• Glukos, reabsorberas tillbaka till blodet i
kapillarsystemet
• Totalt 2.6 miljoner nefron i njurarna
Nefronet
Nefronet
Blodgenomströmning
• I afferenta arterioloi till glomerulus
• Glomerulus, ett kärlnystan som omges av
tubulussystemet
• Den första delen av tubulussystemet kallas
Bowmans kapsel
• Från glomerulus vidare i efferenta arterioloi,
som bildar peritubulära kapillärer
Blodgenomströmning
Trycksystem
• Högtryckssystem i glomerulus, som pressar
ut vätska
• Lågtryckssystem i peritubulära kapillärer
som återtar ämnen till kroppen
Tubulussystemet
• Börjar med Bowmans kapsel där urin
samlas upp från glomerulus
• Från Bowmans kapsel till proximala
tubulus, Henles slynga och distala tubulus
till samlingsrör som mynnar i njurbacken
Tubulussystemet
Njurfunktioner
• Urinfiltration, filtration av blodplasma i
glomerulus
• Reabsorbtion, glukos, Na+, vatten återtas I
tubulussystemet
• Retention, av gifter och metaboliserade
läkemedel
• Sekretion, utsöndring av urea och H+
Urinfiltration
• Stor permeabilitet i kapillarsystemet
• Stort tryck i glomerulus
• Blodplasma, glukos, aminosyror, joner
pressas ut i tubulussystemet
• Röda blodkroppar, plasmaproteiner
(albumin) halls kvar
Urinfiltration
Primärurin
• Filtratet som samlas upp i Bowmans kapsel
• Innehåller inga proteiner
• Skador på glomerulus, fås proteiner i urinen
Glomerulär filtration
•
•
•
•
GFR, glomerular filtration rate, 125 ml/min
Motsvarar 180 L per dygn
ECV omsatts upp till 15 gånger per dygn
Kroppsvattens sammansättning halls
konstant
• 99% av primärurinen reabsorberas
Glomerulär filtration
Blodflöde i glomerulus
• Högt blodtryck ar autoreglerat
• Dilatation av afferenta eller konstriktion av
efferenta arteriolen ger ökat tryck i
glomerulus kärlnystan
• Renin frisatts från granulära celler I den
juxtaglomerulära apparaten
Blodflöde i glomerulus
Renin-Angiotensinogen
• Renin omvandlar angiotensiongen från
levern till angiotensin I
• Angiotensin II omvandlas I lungvävnaden
och ger kraftig vasokonstriktion
Urea
• Nedbrytning av aminogrupper till
ammoniak (NH3)
• Ammoniak ombildas till urea i levern som
filtreras bort i glomeruli
Övriga ämnen
• Kreatinin, reabsorberas I tubulussystemet
• Urinsyra, sulfater, fosfater och nitrater
utfiltreras i glomerulus
Reabsorbtion
• Reabsorbtion av vatten och lösta ämnen till
peritubulära kapillärer
• Proximala tubulus, reabsorberas all glukos,
merpart av vatten och joner samt
aminosyror
Dynamisk Reabsorbtion
• Henles slynga, distala tubulus, samlingsrör
• Vatten och joner reabsorberas utifrån behov
• 180 L primärurin omvandlas till 1-1,5 L
sekundärurin per dygn
Dynamisk Reabsorbtion
Tryckskillnad
• Lågt tryck i peritubulära kapillärer
• Vätska tas från peritubulära karlen
Grad av återupptag
•
•
•
•
•
Bestäms av;
Tryckskillnader
Koncentrationsskillnader
Transportmekanismer
Permeabiliteten i tubulussystemet.
Reabsorbtion av glukos
• Fullständig utfiltrering av glukos i
glomerulus
• Total reabsorbtion i proximala tubulus
• Vid sockersjuka, glukos i urin, p.g.a.
reabsorbtion ej fungerar (kraftig övervikt
och stort sockerintag)
Reabsorbtion av NaCl
• I glomerulus utfiltreras Na+ och Cl• ~70% Na+ reabsorberas I proximala tubulus
med glukos, aminosyror och kloridjoner
• Na+ reabsorptionen bestämmer upptag av
andra ämnen
• Henles tjocka uppatgaende del reabsorberar
~20% av Na+
Reabsorption av Na+
• Aldosteron fran binjurebarken okar
reabsorptionen fran Henleys tjocka slynga,
distala tubulus och samlingsroret
• Angiotensin II okar reabsorption I
proximala tubulus, ateruppta av Na+
(medfoljande Cl-) beror av NaCl I kroppen,
mer saltintag minskar reabsorptionen
Reabsorbtion av K+ joner
• Blodplasma K+ filtreras i glomerulus
• Merparten K+ reabsorberas i proximala
tubulus och Henles slynga
• Distala tubulus och samlingsrören
reabsorbtion regleras efter behov ( kan både
reabsorberas och utsöndras)
Reabsorbtion
Reabsorbtion
• ~99% av Ca2+ reabsorberas
• I proximala tubulus och ascenderande
Henles slynga
• Parathyroidea hormon (PTH) har en kraftigt
stimulerande effekt på Ca2+ återupptag i
Henles slynga och distala tubulus
Reabsorbtion av H2O
• I proximala tubulus och nedatgående Henles
slynga
• H2O följer med Na+ joner (och Cl-)
• Ökat tryck i omgivande vävnad ger osmos
(vatten vandrar ut i vävnaden)
• Finjustering i distala tubulus och
samlingsrören.
Reabsorbtion av H2O
Vattenbehov
• Hypotalamus stimulerar frisättning av ADH
(vasopressin)
• ADH stimulerar reabsorbtion av Na+ och
Cl- från tjocka ascenderande Henles slynga.
• ADH ökar samlingsrörens
vattenpermeabilitet och vatten diffunderar
ut till omgivande vävnad
ADH
• Ger minskade urinvolymer och mer
koncentrerad urin
• Kroppsvattens osmolaritet registreras av
osmoreceptorer i hypotalamus
• Blodtryck och blodvolym registreras av
baroreceptorer i hypotalamus
• Diabetes Insipidus, skador hypotalamus
baklob, 20-25L/Dygn
ADH och alkohol
• Angiotensin II stimulerar ADH sekretion
• Intag av alkohol hämmar frisättningen av
ADH ger ökad vätskeförluster
• Nikotin (rökning/snus) ger motsatt effekt
ADH och torstkansla
• Upplevelse av torst
• Upplevelse av slackt torst innan osmolaritet
eller blodvolym/blodtryck paverkats.
• Intag av dryck mer vana och sociala
monster
Reabsorbtion av Urea
• Reabsorbtion beroende av glomerulär
filtration
• Hög GFR, ger lite urea reabsorbtion
• Nedsatt GFR (njurskada), ökad reabsorbtion
och koncentration av urea I blodet
Sekretion
• K+
• I distala tubulus och samlingsrör
• Plasmakoncentration och aldosteron styr K+
sekretion
• Skadad binjurebark, Addisons sjukdom,
ökar ECVs K+ och ger kramper och
hjärtstillestånd
Sekretion av vätejoner
• Aktiv sekretion I proximala och distala
tubulus samt samlingsrören
• Sekretion i utbyte mot Na+ och HCO3-
Njurens Endokrina funktion
•
•
•
•
•
Producerar;
Renin
Erytropoietin
Deltar i metabolismen av
D-vitamin
Renin
• Frisatts från juxtaglomerulära apparaten vid
blodtrycksfall
• Renin ombildar anginotensinogen till
angiotensin I, II och III
• AII och AIII ger ökat blodtryck p.g.a.
vasokonstriktion
Erytropoietin
• Stimulerar bildning av röda blodkroppar i
benmargen
• Syntesen ökar vid hypoxi i vävnaden, p.g.a.
hög höjd, anemi, hjärt- eller lungsjukdomar
D-vitamin
• Verkningsmekanismen av hormon-lik men
ar ett vitamin
• Omvandlas i lever till
Dihydroxykolecalciferol eller D3 och är den
aktiva substansen
• Viktig for Ca2+ reglering
Njurskada
• Stor kapacitet, klarar sig med en njure
• Vid skada samlas urea, urinsyra, kreatinin I
blodet med påverkan på kroppens alla
system
• Ansamling av H+ och K+ kan ge
livshotande förändringar i syra-bas och
funktion
• Diet, Dialys, Njurtransplantation
Clearance
•
•
•
•
Glomerular filtration
Reabsorbtion från tubulus till blodbanan
Utsöndring från blodbanan till tubulus
Njurarnas effektivitet att rena blodet från ett
visst ämne
Clearance
• Motsvarar den volym plasma, som
innehållit den mängd av ämnet som
utsöndrats till urinen på en minut
• 125 mL plasma innehåller 25 mg urea, d.v.s.
125/25 = 5mL plasma/mg
• Men i urinen finns 12 mg urea, ger 5*12 =
60 ml/min I urea Clearance
• Njurens effektivitet bestäms
Urinblåsa och urinering
• Sekundärurin ar fri från bakterier
• H+ ger pH mellan 5-7
• Sekundärurinen ar hyperosmotisk (dubbel
mot plasma), innehåller mycket urea
Urinering
• Förtjockning vid övergången till blåshalsen
(inre sphinkter) är sympatiskt innerverad
och förhindrar tömning
• Parasympatisk ger hela blåsan en
grundtonus
• Bäckenbottens yttre skelettmuskulatur
bildar den yttre sphinkter
Urinering
Urinering
• Fyllnad till 400 mL sedan ökat tryck i
blåsan
• Spinal reflexbåge. Ökad parasympatisk
aktivitet leder till kontraktioner I blåsans
vägg
• Sakralt miktionscentrum S2-S4
Urinering
• Vid en kraftig blåstömningsreflex aktiveras
en reflex som vill hämma den yttre
sphinktern
• Supraspinala områden stimulerar eller
hämmar den yttre sphinktern
Problem med urinering
• Nyfödd har aktiv spinal reflexbåge som
först hämmas nar supraspinala center har
mognat
• Vid skada på ryggmärg, ger initialt en sankt
blåskontroll
• Atonisk blåsa, kan inte tommas normalt,
utan kan brista. Om intakt centrum,
reflexblåsa
Skillnad kvinnor/man
• Kvinnor har kortare urinrör och mindre yttre
sphinkter. Efter menopaus, inkontinens,
reducerad östrogenbildning
• Man får hypertrofi av prostata som omger
urinröret, efter operativa ingrepp,
inkontinens
Reglering ECV
• 60% av kroppsvikten utgörs av vatten
ECV
ICV
ECV/ICV
• ECV, extra cellulär vätska, bestar av plasma
och interstiella vätska
• ECV innehåller Na+, Cl- och HCO3- samt
proteiner (albumin)
• ICV, intra cellulär vätska
• ICV, innehåller K+, Cl- och proteiner
Minskad ECV
• Renin från juxtaglomerulära apparaten
• Bildning av AII och AIII återställer
volymen
• Angiotensin stimulerar ökad Na+
reabsorbtion och framkallar törst
(hypotalamus)
Minskad ECV
• Sekretion av ADH från neurohypofysen och
aldosteron från binjurebarken stimuleras
vilket ökar Na+ och H2O reabsorbtion och
därmed ECV
• Kärlkontriktion av AII samt ökad
sympatikus ger minskad GFR och därmed
ökad vätskevolym
Förflyttning av vatten
• Påverkas av det hydrostatiska trycket och
det osmotiska trycket.
Osmotisk kraft
• Kolloidosmotisk kraft av proteiner i kärl
Ödem
•
•
•
•
•
Orsaker
Ökat hydrostatiskt tryck i kapillarer
Pressar ut vätska i vävanden
Ökat tryck i vener
Svullna fötter vid stillastående
Ödem
• Orsaker
• Minskad mängd protein i plasma, ger
mindre kolloidosmotisk kraft
• Ökad mängd osmotiskt aktiva partiklar I
vävnaden
• Ökad karlpermeabilitet gör det lättare för
vätska att lämna blodet
Ödem
• Kärlaktiva substanser som histamin och
substans P ökar permeabiliteten av karlen
• Försämrat lymfflöde gör att vätska ansamlas
I vävanden (lymfstas)
• Behandlas med Loop diuretika (påverkar
Na+ upptag I njuren) samt osmotiska
diuretikum
Syra-Bas reglering
•
•
•
•
Normalt pH 7,4
Variationer mellan pH 7,0 – 7,7
Plasma <7,35 acidos
Plasma >7,45 alkalos
CO2 och H2O
• CO2 + H2O H2CO3 HCO3- + H+
• Reaktionen sker framfor allt i röda
blodkroppar
• Flyktig syra ar CO2 som bildas under
metabolism I vävnaden, normalt elimineras
via andning
Syror
• Icke-flyktiga syror bildas vid metabolism av
aminosyror, t.ex. Svavelsyra
• Neutraliseras av baser i föda, eller utsöndras
via njurarna
• Vid njurskada och minskad H+ utsöndring,
inträffar metabolisk acidos
Korrigering av rubbad syra-bas
• Extra- och intracellulära buffertsystem
• Utvärdering av koldioxid via lungorna
• Njurarnas utsöndring av H+
• HA H+ + A-
Buffertsystem
• Binder eller frisätter H+
• Intracellulära HCO3-, proteiner, fosfater
reglerar pH via cellmembran, är långsamma
• Extracellulär snabbare via
• - hemoglobin H-Hb H+ + Hb• - proteiner H-Prot H+ Prot• - kolsyra/bikarbonat H+ + HCO3-
Njurarnas roll i pH reglering
• Motverkar förlust av HCO- genom
reabsorbtion i nefronet
• Utsöndra syra I form av H+
• CO2 diffunderar tillbaka till njurcellen, och
via vatten till H+ och HCO3• H+ pumpas till tubulus och HCO3- till
blodet
Membranbundna transporter
•
•
•
•
Na/H+ antiport, Na+ kommer in och H+ ut
Cl-/HCO3- byte mot extracellulära ClNa+/HCO3- symport, samtransport
H+; ATPas transport H+ ur cellen,
interaktion med K+ kanaler
