Niere - Institut für Physiologie und Pathophysiologie

Institut für Physiologie und Experimentelle Pathophysiologie,
Universität Erlangen-Nürnberg
Arbeitsblätter zur vegetativen Physiologie
1)
2)
3)
4)
Niere
A) Wie lautet die Einheit der renalen Kreatininclearance?
B) Erklären Sie den Unterschied zwischen glomerulärer Filtrationsrate (GFR), renalem
Plasmafluß (RPF) und Clearance. Welche Größenordnung haben diese Werte?
C) Welche Voraussetzungen muß ein Stoff erfüllen, damit er sich zur Clearancebestimmung eignet?
D) Wie werden Clearance, GFR und RPF bestimmt?
Welche Drücke bestimmen die glomeruläre Filtrationsrate? Größenordnung? Wie ändern sich GFR und RPF bei Änderungen des mittleren Blutdruckes?
Zeichnen Sie in einem Diagramm den Zusammenhang (qualitativ) zwischen Plasmakonzentration (X) und Ausscheidungsmenge (Y) für Glukose.
Nennen Sie niedermolekulare Stoffe, deren Konzentration im Urin A) höher bzw.
B) niedriger als im Blutplasma ist.
5)
Beschreiben Sie die Vorgänge, die zur Hypertonie aufgrund einer NierenarterienStenose führen.
6)
Was ist bei der Henle-Schleife die treibende Kraft für den Konzentrierungsmechanismus
in Richtung Nierenmark, welche Besonderheiten spielen dabei eine Rolle? Wie hoch ist
etwa die Konzentrierungsfähigkeit der Niere (Osmolarität)?
Ergänzen Sie hierzu folgende Tabelle:
Segment
dünne absteigende
Henle-Schleife
dünne aufsteigende
Henle-Schleife
dicke aufsteigende
Henle-Schleife
Kortikales
Sammelrohr
Medulläres
Sammelrohr
Permeabilität für
Wasser
Na+
Harnstoff
aktiv. Na+- osmotisch. %-Anteil
Transport
Gradient Primärharn
7)
Beschreiben Sie die tubulären Transport-Mechanismen zur Regulation der H+-Ausscheidung in der Niere.
8)
Beschreiben Sie die Mechanismen zur Regulation der HCO3--Ausscheidung in der Niere.
9)
Nennen Sie die wesentlichen Mechanismen, mit denen die Niere einer Azidose gegensteuern kann.
10) Richtig oder falsch?
A) Beim Erwachsenen gelangen mit dem Blutstrom normalerweise etwa 60-80 kg Plasmaproteine pro Tag
in die Nieren.
B) Beim Gesunden ist das glomeruläre Filter für alle Proteine mit einer Molekülmasse > 10000 Dalton undurchlässig.
C) Bei Antidiurese diffundiert Harnstoff aus dem Sammelrohr in die Henle-Schleife.
D) Entlang des proximalen Tubulus sinkt die luminale Konzentration von Harnstoff ab.
E) Unter Aldosteron-Wirkung ist die Sekretion von K+ am distalen Tubulus erhöht.
F) Unter Aldosteron-Wirkung ist die Sekretion von H+ am distalen Tubulus erhöht.
+
G) Der größte Teil des Na (etwa 65%) werden im aufsteigenden Teil der Henle-Schleife rückresorbiert.
H) Atriopeptin (ANF) hemmt die Na+-Rückresorption im Sammelrohr.
+
I) Etwa 99% des filtrierten Na wird im Tubulussystem rückresorbiert.
J) Wenn das extrazelluläre Flüssigkeitsvolumen deutlich absinkt, steigt die Na+-Ausscheidung im Urin an.
K) Bei einer chronischen Verminderung der glomerulären Filtrationsrate auf 10% der Norm sinkt der pHWert gewöhnlich unter 7,4.
L) Bei Blutdruckanstieg kommt es zu einer Steigerung des renalen Gefäßwiderstandes.
©
Prof. C. Forster, Physiologie 1, Universität Erlangen
Institut für Physiologie und Experimentelle Pathophysiologie,
Universität Erlangen-Nürnberg
Arbeitsblätter zur vegetativen Physiologie
1) A)
B)
ml/min
GFR: Menge des in den Glomeruli filtrierten Blutes pro Zeiteinheit - ca 180 l/Tag. RPF: Plasmafluß durch
die Kapillaren der Glomeruli - ca 600 ml/min. Clearance: Menge der ausgeschiedenen Indikatorsubstanz,
Menge: substanz-spezifisch
Frei filtrierbar im Glomerulum, Keine Resorption oder Sekretion im Tubulus Darf nicht verstoffwechselt
werden, Darf die Nierenfunktion nicht beeinflussen.
Clearance: Wenn Indikatorstoff obige Bedingungen erfüllt, ist filtrierte Menge = ausgeschiedene Menge!
GFR: Vu * [U] = [P] * GFR ⇒ GFR = [U]/[P] * Vu, mit
Vu = Urin-Zeitvolumen; [U] = Konzentration des Stoffes im Urin; [P] = Konzentration im Plasma
RPF: z.B. mit PAH als Indikator, welches in einer Nierenpassage fast komplett (90%) ausgeschieden
wird: RPF*[P] = Vu*[U] ⇒ RPF = [U]/[P] * Vu
C)
D)
2)
3)
Lösungsvorschläge Niere
mit
Peff = Pk - Pbow - Pπ
Pk = kapillärer Druck, ca. 50 mmHg
Pbow = Druck in der Bowmann'schen Kapsel, ca 12 mmHg
Pπ = kolloidosmotischer Druck, ca 20 mmHg
Im Bereich von 80-200 mmHg fast keine Änderungen (autoregulierter Bereich)
Im Bereich einer Plasma-Glukosekonzentration von 10-12 mmol/l ist die Glukoseresorption im proximalen
Tubulus gleich der filtrierten Menge, es erscheint keine Glukose im Urin. Bei höheren Konzentrationen zeigt
die ausgeschiedenen Menge einen parallelen Verlauf zur filtrierten Menge, während die resorbierte Menge
konstant bleibt, da die Transportproteine für Glukose im prox. Tubulus im Sättigungsbereich arbeiten.
4)
Die wichtigsten Stoffe: A) K+, Harnstoff, Kreatinin, H+ B) Na+, Glukose, Aminosäuren, Fructose etc.
5)
Stenose Æ Renin↑ Æ [Angiotensinogen Æ Angiotensin 1]↑ Angiotensin 1 (durch ACE) Æ Angiotensin 2 Æ
Vasokonstriktion;
Angiotensin 2 Æ Aldosteron ↑ Æ Na+-Rückresorption↑, Wasser-Resorption↑ Æ Volumenanstieg
Weitere Effekte von Angiotensin 2: Steigerung der ADH-Freisetzung und damit der Wasser-Rückresorption,
erregt sympathisches System, löst Durst aus. Aldosteron steigert auch die K+-Ausscheidung
6)
z
z
z
Aktiver NaCl-Resorption im dicken Teil der aufsteigenden Henle-Schleife
Wasserundurchlässigkeit dieses Tubulusabschnittes
Harnstoff-Rezirkulation zwischen Mark und Rinde (bzw. vom Sammelrohr zum aufsteigenden Teil der
Henle-Schleife), dient daher in diesem Abschnitt mehr als NaCl der Harnkonzentrierung.
Segment
dünne absteigende
Henle-Schleife
dünne aufsteigende
Henle-Schleife
dicke aufsteigende
Henle-Schleife
Kortikales
Sammelrohr
Medulläres
Sammelrohr
7)
Permeabilität für
Wasser
Na+
Harnstoff
aktiv. Na+Transport
osmotisch.
Gradient
%-Anteil
Primärharn
+
+
+
0
300..1200
33..20
0
+
+
0
1200..600
20
0
aktiver
0
+
600..200
20
+
ADH!
+
ADH!
Na+-
0
+
300..800
10..5%
Transp.
+
+
800..1200
5..0,5
z
Proximaler Tubulus und dicke aufsteigende Henle-Schleife: Na+/H+-Austausch (Antiport, aktiviert durch
intrazellulären pH-Abfall); luminaler pH: 6,8-6,5
z
Sammelrohr: Schaltzellen Typ A: H+/K+-ATPase, H+-ATPase; luminaler pH: <5 Î Hoher Gradient für H+,
Transport kann nicht mit Antiport realisiert werden.
8)
Wird frei filtriert, reagiert unter membranaler Carboanhydrase (CA)-Wirkung mit sezernierten H+ zu H2O und
CO2. CO2 diffundiert in die Zelle und wird dort unter Wirkung von zytosolischem CA OH zu Bikarbonat um+
-gewandelt und gelangt über einen passiven Cotransporter (Na , CO3 ) ins Blut zurück. Bei Alkalose: H+È,
HCO3 wird vermehrt ausgeschieden.
9)
z
z
z
-
Resortion des gesamten filtrierten HCO3
Ausscheidung von H+ (begrenzt, maximal bis Urin-pH 4).
Ausscheidung titrierbarer Säuren (H++Puffersalze, z.B. Phosphat, Sulfat, Harnsäure), und Ammonium
+
(NH4 ).
10) Richtig sind: A – C – E – F – H – I – K – L
somit falsch:
B – Bis 10000 Dalton sind frei filtriebar, je größer, desto kleiner wird lediglich der Anteil. D – steigt an (wird
im proximalen Tubulus resorbiert); G – im proximalen Tubulus; J – wird vermehrt rückresorbiert, (Folge der
Reninausschüttung).
©
Prof. C. Forster, Physiologie 1, Universität Erlangen