Fysiologi och anatomi - njurfysiologi

Vad har njuren för funktioner?

*Rensar och filtrerar blodet

*Utöndrar avfallsprodukter och främmande ämnen i kroppen genom urin

*Vätskebalans - vilket i sin tur styr blodtryck på lång sikt

*Elektrolytbalans (jonbalans) - saltreglering

*Syra-bas-balans (pH)

*Produktion av hormoner, t.ex. erytropoetin, renin

Vad består urinproduktionen av för tre delar?

*Filtration

*Reabsorption

*Sekretion

Vad är njurartären och njurvenen?

*Njurartär: Artär från aorta till njuren (syrerikt blod)

*Njurven: Ven från njure till vena cava

Hur skiljer sig njurarna mellan olika djurslag?

Ser olika ut (t.ex. olika lober) men i princip identisk funktion hos alla djur

Vad är njuren uppdelad i för olika skikt och vad utmärker de olika skikten? Hur är njurmärgen uppbyggd?

*Njurbark (corex), njurmärg (medulla) och njurbäcken

*Njurbark ytterst - lite kornigt/prickigt

*Njurmärg innanför - uppdelad i pyramider (avgränsade strukturer - randigt område in mot njurbäcken)

-Antalet pyramider speglar ofta antalet lober

-I botten av varje pyramid finns njurpapiller där urin rinner ner mot njurbäcken

Vad är en nefron?

Njurens funktionella enhet (som en "mininjure") - många nefroner = en njure

Vad består varje nefron av för enheter (arterioler, kapillärer och tubulisystem)?

*Två arterioler (en afferent (leder till njure) och en efferent (Ieder från njure)), två kapillärbäddar och ett tubulusystem

*Afferent arteriol går till glomerulus (kapillärnätverk)

*Efter glomerulus kommer efferent arteriol som går till andra kapillärnätverket (peritubulärt)

*Sedan kommer vener som leder bort från njure

Vad har de peritubulära kapillärnätverket för funktion?

*Kapillärer som slingrar sig runt tubuli och ser till njure får näring och syre

*Här sker reabsorption och sekretion (se senare)

Vad innebär ett portasystem?

Två kapillärbäddar på rad (seriekopplade) - som i njurarna (glomerulus + peritubulärt kapillärnätverk)

Vad består njurarna av för tubulusystem? Vilka fyra delar ingår? Hur går de olika delarna?

*Proximala tubuli (nära kapillärbädd - i njurbark)

*Henles slynga (går från njurbark rakt ner mot njurmärg och sedan tillbaka upp till njurbark)

*Distala tubuli (längre bort men fortfarande i bark)

*Samlingsrör (i märg) - flera nefron går ihop och delar på ett samlingsrör

-I botten finns njurpapillerna som går till urinbäcken som går till urinledare

Vad händer i glomerolus (första kapillärnätverk) och i bowmans kapsel?

*Blodet filtreras i glomerolus

*Det filtrerade blodet fångas sedan upp av bowmans kapsel (som en plastpåse runt kapillärer) - här finns ett hål som går ner till tubulusystemet

Vad kallas det urin som har filtrerats och hamnar i bowmans kapsel?

Primärurin

Vad är sekundärurin? Var finns sekundärurinen?

*Primärurin minus det som reabsorberas plus det som sekreteras (se senare)

*Det som blir kvar efter tubulisystemet och sedan kissas ut

Varför måste en del av blodet reabsorberas? Var reabsorberas det?

*Primärurinet når bowmans kapsel med passiv transport tack vare högt tryck i blodcirkulation = kommer även bra saker hit = reabsorbation måste ske

*Från tubuli tillbaka till pertitubulära kapillärer (andra kapillärbädd)

Vad står GFR för och vad är det?

*Står för glomerulär filtrationshastighet, vilket är njurens filtration

-Volymen blodplasma per tidsenhet som renas genom glomerulär filtration (alltså går från glomerulus till bowmans kapsel och bildar primärurin)

På vilket sätt styrs filtrationen i glomerulus av blodtrycket (hydrostatiskt tryck)?

*Högt blodtryck (hydrostatiskt tryck) i kapillärer i glomerulus eftersom specialiserade filtrera

-Kan hållas högt tack vare efferenta arteriolen (har högre tryck än vener)

-Gör att blod går från glomerulus till bowmans kapsel

Det finns även hydrostatiskt tryck i bowmans kapsel (mottryck). Vad har det för funktion?

Motverkar glomerulär filtrering (lite vätska och lösta ämnen stannar i blodkapillärerna i glomerulus) = mindre primärurin

Vad är kolloidosmotiskt blodtryck, vad drivs det av och vad har det för funktion i njuren?

*Plasmaproteiner är för stora för att passera kapillärväggen = en del vatten stannar i blodet (går från kapillärer tillbaka till efferenta arteriolen) så att det inte kommer för mycket till bowmans kapsel

Vad är filtrationsbarriären?

*Barriär som stoppar vissa ämnen från att passera kapillärnätverket, såsom plasmaproteiner och blodkroppar

-Dessa kommer aldrig till bowmans kapsel och blir därmed aldrig urin (primärurin består istället av mindre ämnen som får passera)

Vad består primäruinet av för mindre ämnen?

Vatten, elektrolyter, glukos och aminosyror

Hur är filtrationsbarriären uppbyggd? Vad består den av för delar?

*Kapillärer som byggs upp av endotelceller

*Ett poröst basalmembran

*Podocyter (filtrationsspalter), vilket är inre lagret (mot bowmans kapsel) - små spalter där filtrering kan ske

Vad menas med att filtrationen är autoreglerad?

*GRF hålls konstant oavsett blodtryck - genom att reglera diametern på afferent arteriol

-Rör sig mycket = arteriol drar ihop sig = håller emot höga trycket

Var sker reabsorption av en del primärurinen? Hur mycket reabsorberas? I vilken del sker den huvudakliga reabsorptionen och varför?

*I tubuli-systemet (proximala tubuli, henles slynga, distala tubuli och rörsystem) reabsorberas ca 99% av primärurinen

*Sker framförallt i första delen (proximala tubuli) då det i senare delar sker reglering av salthalt, blodtryck osv. (opraktiskt att göra om finns för mycket kvar)

Vad sker med passiv respektive aktiv transport i njuren?

*Filtration alltid passiv

*Reabsorption aktiv eller passiv

-Passiv: Osmos, diffusion, fascilliterad transport (kanaler)

-Primär aktiv: Na/K-pumpen vid reabsorption och vid sekretion av protoner

-Sekundär aktiv (se senare)

I proiximala tubuli: Vad är tubuluslumen? Vad finns utanför tubuluslumen?

*Tubuluslumen är insidan av lumen där primärurin finns

*Utanför (väggen) finns epitelceller med mikrovilli (den apikala ytan är mot tubuluslumen)

-Andra sidan av väggen är den basolaterala ytan som vätter mot den extracellulär vätskan

*Efter extracellulär vätska finns kapillärer

Var i proximala tubuli finns natrium-kalium-pumpen? Vad har den för funktion?

*På basolateralsidan

*Pumpen transporterar natrium bort från epitelcell till extracellulär vätska och transporterar in kalium i epitelcellen från extracellulär vätska

-Aktiv transport

*Natrium blir lågt i epitelcellen och är högre i tubuluslumen (primärurinen) = natrium går från tubuluslumen till epitelcellen genom kanaler (passiv transport)

-Därmed kan natrium gå från epitelcell till extracellulär vätska (med pumpen) och tas upp med blodet

Vad händer med vatten i proximala tubuli med tanke på natrium-kalium-pumpen?

Vatten följer med natrium till genom osmos, eftersom osmolariteten ökar i den extracellulära vätskan när natrium pumpas ut = reabsoption av vatten till blodet

Vad händer med glukos som kommer till proximala tubulus?

*När natrium går från tubuluslumen till epitelcellen med passiv transport (tack vare gradienten som pumpen har skapat) följer glukos med (sekundär aktiv transport)

-Sker med ett transportprotein

-Glukos går sedan via glukoskanaler till extracellulärvätska och kan sedan gå till blodet (kapillärerna) så att man inte kissar ut det

Vad händer i henles slynga?

*Henles slynga gör njurmärgen (medulla) hyperosmolär (dvs. njurmärgen får hög osmolaritet)

-Osmolariteten blir högre och högre ju närmare njurbäcken/papiller kommer (är 300 i cortex och mycket högre längre in)

Hur gör henles slynga för att skapa hyperosmolaritet? Varför är hyperosmolariteten viktig?

*Uppåtgående del av henles slynga utsöndrar salter = vatten stannar kvar i märgen

*Det är viktigt för att kunna koncentrera urin i njuren

-Vatten går ut i nedåtgående del av henles slynga och kan sedan gå ut med blodet

Vilka hormoner reglerar vätske- och elektrolytbalansen och i vilken del av tubuli-systemet sker det?

*Aldosteron (reglerar hur mycket kalium och natrium som reabsorberas)

*ADH (reglerar hur mycket vatten som reabsorberas)

*Sker i distala tubuli (aldosteron) och i samlingsröret (ADH)

Hur fungerar aldosteron i njuren?

*Aldosteron stimulerar celler i distala tubuli och ökar antalet natrium-kalium-pumpar i basolaterala membranet och antalet natriumkanaler i apikala membranet

-Det gör att mer natrium reabsorberas till blodet (och därmed även vatten) genom pumpar

-Samtidigt pumpas då mer kalium in till epitelcellen som sedan kan kissas ut (går ut till lumen)

På vilket sätt kan aldosteron reglera blodtrycket på lång sikt?

*Blodtrycket sjunker när kalium-nivåer i blodet stiger = kalium måste utsöndras med urin = aldosteron utsöndras = blodtryck stiger

-När aldosteron ökar antalet natrium-kalium-pumpar så att mer natrium reabsorberas, reabsorberas också mer vatten. Detta ökar blodvolymen, vilket i sin tur ökar blodtrycket.

Hur fungerar ADH? Hur koncentrerad kan urinen bli?

*Koncentrerar urin (gör så man kissar ut mindre) - hur koncentrerat kan bli avgörs av hur hög osmolariteten kan bli i njurmärgen (vilket syrs av henles slynga - se tidigare)

-Genom att justera hur vattenpermiabelt samlingsrören är

Hur gör ADH för att justera hur vattenpermiabla samlingsrören är?

*ADH binder till receptor i samlingsröret

*Måste spara vatten - samlingsrören blir mer vattenpermiabla genom att kanalen (aquaporin) flyttas till väggen

-Vatten passerar genom samlingsrören (tubuluslumen) in i epitelcell och vidare till blodet

-Drivs av osmolariteten i njurmärgen

*Precis druckit = inget ADH = samlingsrören blir impermiabla (vatten passerar inte ut genom samlingsrören, utan går genom dem ut till urinröret)

Hur regleras utsöndringen av ADH?

*Osmoreceptorer i hypotalamus känner av osmos

*Ökad osmolaritet i blodet (för mycket salt i blodet i förhållande till vatten) = ADH utsöndras

-Om dricker för lite eller äter för mycket salt

*Väldigt sänkt blodvolym = ADH utsöndras

Vad händer med sekundärurinen, alltså det som är kvar efter reabsorption?

*Urinledare leder sekundärurin till urinblåsan och från urinblåsan lämnar det kroppen genom urinröret

Hur styrs urinblåsan av en reflexbåge? Varför kan man ändå hålla sig när man blir kissnödig?

*I inre svint runt utinrör finns glatt muskelatur och när urinblåsan späns ut skickas signaler till ryggmärgen

-Ryggmärgen skickar en nervsignal som leder till kontraktion av urinblåsan

*Samtidigt som reflexbågen aktiveras skickas signaler till hjärnan = kan stoppa den då finns skelettmuskelatur i yttre svint runt urinrör