4. Nier fysiologie
Functies nier: 1) Filteren + verwijderen metabole afbraakproducten en toxische stoffen via excretie en urine. 2) Rol in homeostase omdat ze zuur-base fysiologie en elektrolytenbalans van het lichaamsvocht mee regelen. 3) Productie hormonenen, CA2+ metabolisme en regulatie bloeddruk.
Glomerulair capillair netwerk: Afferente arteriool die glomerulus binnendringt vormt dit en vloeit dan terug samen met een efferente arteriool.
Peritubulair capillair netwerk: Vervolg efferente arteriool bij oppervlakkige nefronen. (90%bloed)
Vasa recta: Vervolg efferente arteriool bij diepere nefronen. (10%bloed)
Bloed gaat dan via stellaatvenes en interlobulaire venes naar respectievelijk arcuate venes en de renale vene.
Nefron: Functionele eenheid nier. (ongeveer 2miljoen/mens) Bestaat uit glomerulus, kluwen van bloedvaten, nierbuisje/niertubulus en is omgeven door epitheelcellen.
Kapsel van Bowman: Omgeeft capillaire netwerk. Bevat ruimte van Bowman, loopt over in lumen nierbuisje. Buisje komt terecht in proximale nierbuisje, het eerste deel er van kronkelt, het tweede deel loopt recht dan volgen dalend en stijgend deel van lus van Henle, daarna distale nierkronkelbuisje, dan connectiebuisje dat overgaat in initiële verzamelbuis, de corticale verzamelbuis en de medullaire verzamelbuis.
Corticale nefronen: Oppervlakkig, ligt in cortex, heeft korte loops die lopen tussen buitenste en binnenste medulla.
Juxtamedullaire nefronen: Dieper, op grens cortex en medulla, loops reiken tot tip binnenste medulla.
Podocyten: Hieruit is de viscerale laag van het kapsel van Bowman opgebouwd.
Endotheelcellen: In glomerulaire capillairen, vertonen grote fenestrae, filteren bloedcellen.
Basale membraan: 3-lagig, tussen endotheelcellen en uitlopers podocyten, beperken permeabiliteit en filterbarrière. Intermediaire en grote opgeloste stoffen worden weerhouden.
Juxtaglomerulair apparaat: Maakt deel uit van complex feedback mechanisme dat bloedtoevoer en ultrafiltratie regelt, maar ook indirect de Na+ balans en systemische bloeddruk beïnvloedt.
Aglomerulaire nefronen: Bij sommige Teleostei, Amfibia en Reptilia zorgen deze nefronen er voor dat er minder water wordt uitgescheiden.
Ureters: Brengen urine van pelvis naar blaas.
Urineblaas: Holle blaas omgeven door mucosa, gladde spiercellaag en fibreuze adventitia.
Inwendige sfincter: Sluit urineblaas af van urethra, autonoom bezenuwd. Glad spierweefsel
Uitwendige sfincter: Skeletspierweefsel.
Mictiereflex: Reflexmatige blaaslediging. (boven de 400ml neemt druk in blaas sterk toe)
Autoregulatie: Nierdoorbloeding heeft hierdoor constante renale plasma flow en general fluid rate.
Macula densa: Deel van juxtaglomerulair apparaat, gebied met gespecialiseerde epitheelcellen van de stijgende tak van de lus van Henle.
Granulaire cellen: Ook de juxtaglomerulaire cellen genoemd zijn gespecialiseerde gladde spiercellen in de het afferente arteriool die renine produceren.
Transcellulair transport: Via apicale celmembraan door epitheliale cel en via basolaterale membraan naar het bloed. Afhankelijk van elektrochemische gradiënten, ionenkanalen en transporters.
Na+/K+-ATPase: Na+/K+-pomp, intracellulaire concentratie natrium laag en kalium hoog houdt.
Paracellulair transport: Tussen epitheliale cellen en hun hechte juncties, afhankelijk van elektrochemische gradiënt en permeabiliteiteigenschappen van de hechte juncties.
Glomerulotubulair evenwicht: Proximale nierkronkelbuisjes reabsorberen een constante fractie van de hoeveelheid natrium die ze aangeboden krijgen, onafhankelijk van externe neurale of hormonale controle.
Ureum: Gevormd door enzym arginase. Geconcentreerder in glomerulair filtraat dan in urine.
Ureumtransporters: UT1 en UT4, aanwezig in apicale en basolaterale membraan tubulaire cellen.
Urinezuur: Excretie hiervan vereist weinig water, uitgescheiden als witte pasta.
Na+/glucose-cotransporter: Proximaal nierkronkelbuisje reabsorbeert glucose actief langs deze weg.
Secretie van H+ gebeurt in het tubulair lumen. Het kan gefilterd HCO3-, gefilterde buffers of gesynthetiseerd NH3 titreren.
Koolzuuranhydrase: Bij recuperatie en nieuwvorming van HCO3-.
α-intercalaire cellen: Secreteren waterstof.
β-intercalaire cellen: Secreteren HCO3-, dit gebeurt enkel bij metabolische alkalose.
Geconcentreerde urine door: Multiplier tegenstroomsysteem in lus van Henle, reabsorptie ureum in medullaire verzamelbuis en tegenstroomuitwisselingsmechanisme in vasa recta.
Lus van Henle: Stijgende tak verwijdert NaCl uit tubulair vocht en geeft die af aan interstitium medulla. Hoe meer zout er hier verwijderd wordt, hoe hoger osmolariteit van omringend interstitieel vocht en hoe meer water er osmotisch onttrokken wordt in dalende tak.
Medullaire verzamelbuis: Hier is ureumreabsorptie, belangrijk voor corticomedullaire osmotische gradiënt.
Vasa recta: Maken lus (tegenstroom) zodat zouten die aan de gradiënt onttrokken worden in het dalende deel terug worden afgegeven door stijgend deel en omgekeerd voor water.
Arginine vasopressine: Vasopressine komt voor bij zoogdieren, primaire structuur van ADH.
Arginine vasotocine: Vasotocine bij andere vertebraten, primaire structuur ADH.
AVP en AVT veroorzaken vasoconstrictie gladde spiercellen dus stijging bloeddruk. Ook verhogen ze de waterpermeabiliteit van de verzamelbuisjes over de gehele lengte, verhogen ze de ureumpermeabiliteit van de verzamelbuisjes van de binnenste medulla en verhogen ze de actieve NaCl-absorptie in het stijgende deel van de lus van Henle in de buitenste medulla.
Aquaporine 1 waterkanalen: Water transporteren in dalend deel lus van Henle.
Aquaporine 2 waterkanalen: AVP zorgt voor verhoogde insertie hiervan in apicale membraan van cellen van verzamelbuisjes. AQP 1,3 en 4 zijn ongevoelig voor AVP.
Brunneffect=waterbalanseffect: AVT heeft een waterretentie-effect op nieren huid en blaas.
Effectief circulerend bloedvolume=ECBV: Loopt parallel met extracellulair vocht (ECV)
Renine-angiotensine-aldosteron-systeem: Hormonaal systeem gestimuleerd door verlaagd ECBV.
Verhoogde sympathische activiteit: leidt tot daling in renale doorbloeding en verlaagde Na+-excretie.
Neurohypofyse verhoogt AVP-secretie: Antidiurese treedt op.
Daling ANP-secretie: Gevolg van reductie effectief circulerend volume, door atriale myocyten en resulteert dus in Na+-excretie.
Angiotensinogeen: α2-globuline, gesynthetiseerd door lever en vrijgegeven in circulatie.
Renine: Geproduceerd door granulaire cellen van juxtaglomerulair apparaat, protease dat omzetting angiotensinogeen naar decapeptide angiotensine I katalyseert. Dit wordt snel omgezet in angiotensine II dat wel actief is. Angiotensine-converterend enzym zorgt hier voor.
Aldosteron: Stimuleert Na+-reabsorptie t.h.v. verzamelbuisjes door expressie Na+-kanalen en -pompen te verhogen.
Osmoreceptoren: In het CZS in gebieden waar BBB onderbroken is, namelijk het organum vasculosum van de lamina terminalis en het subfornicaal orgaan.
Toniciteit: Het effect dat een oplossing heeft op een cel.
Osmoregulator: Dier dat zijn inwendige osmolariteit verschillend houdt van die van de omgeving.
Osmoconformer: Dier dat zijn inwendige osmolariteit niet regelt en aanpast aan omgeving.
Trimethylamineoxide en ureum: organische osmolyten compenseren anorganische ionen voor osmosebalans. Ureum doet eiwitten dissociëren, TMAO doet het omgekeerde.
Rectaalklier: Speciaal excretieorgaan aan einde verteringskanaal dat anorganische zouten verwijdert. Bestaat uit groot aantal blind-eindigende buisjes die uitmonden in een kanaal dat naar de darm in de buurt van het rectum leidt.
Zoutklieren: Aan snavel bij vogels, secreteren geconcentreerde zouten. (tegenstroommechanisme)
Chloridecellen: sterk ingestulpt door plooien van basolaterale membraan, bevat vele mitochondria en enzymen die betrokken zijn bij actief zouttransport.