Nierenfunktion-1

1. Nierenfunktion-1 Diese Pr�sentation hilft Ihnen beim Studium der entsprechenden Kapitel in: Cunningham: Veterinary Physiology

2. In ihren funktionellen Einheiten, den Nephronen, filtriert die Niere einen Teil (ca 20%) des durchstr�menden Blutplasmas ohne Plasmaproteine in den Beginn des Tubulusapparates ab und holt im Verlauf des Tubulusapparates die abfiltrierten Substanzen in unterschiedlichem Ausma� wieder zur�ck ins Blut (siehe Beispiel Bicarbonat-R�ckrsorption bei der pH-Regulation) und scheidet nicht mehr verwendbare oder sch�dliche Stoffwechselprodukte mit dem Enharn (Urin) aus. Diese Abfiltration und abgestufte R�ckresorption bzw. gezielte Ausscheidung von Plasma-Inhaltsstoffen erm�glicht der Niere, die Konzentrationen dieser Substanzen im Blutplasma und damit in der �brigen extrazellul�ren Fl�ssigkeit konstant zu halten bzw. wechselnden Erfordernissen anzupassen. Manche Substanzen sind f�r den K�rper so wertvoll, dass sie schon am Beginn des Tubulusapparates vollst�ndig r�ckresorbiert werden (�Schwellensubstanzen�, wie Glukose, Aminos�uren). Wasser und Ionen werden hom�ostatisch r�ckresorbiert, d.h. in solchen Mengen, dass die Zusammensetzung der extrazellul�ren Fl�ssigkeit konstant gehalten wird (z.B. das K+/Na+ - Verh�ltnis). Stoffwechselprodukte, die aus dem Abbau Stickstoff-h�ltiger Substanzen stammen, wie Harnstoff, Harns�ure und Kreatinin werden als �harnpflichtige� Substanzen ausgeschieden. Bei der Regulation des Wasser- und Ionenhaushalts ist die Niere Angriffspunkt von Hormonen. Sie erzeugt auch selbst ein Hormon, das Erythropoetin und beeinflu�t �ber das Enzym Renin das Angiotensin-Aldosteron-System. In ihren funktionellen Einheiten, den Nephronen, filtriert die Niere einen Teil (ca 20%) des durchstr�menden Blutplasmas ohne Plasmaproteine in den Beginn des Tubulusapparates ab und holt im Verlauf des Tubulusapparates die abfiltrierten Substanzen in unterschiedlichem Ausma� wieder zur�ck ins Blut (siehe Beispiel Bicarbonat-R�ckrsorption bei der pH-Regulation) und scheidet nicht mehr verwendbare oder sch�dliche Stoffwechselprodukte mit dem Enharn (Urin) aus. Diese Abfiltration und abgestufte R�ckresorption bzw. gezielte Ausscheidung von Plasma-Inhaltsstoffen erm�glicht der Niere, die Konzentrationen dieser Substanzen im Blutplasma und damit in der �brigen extrazellul�ren Fl�ssigkeit konstant zu halten bzw. wechselnden Erfordernissen anzupassen. Manche Substanzen sind f�r den K�rper so wertvoll, dass sie schon am Beginn des Tubulusapparates vollst�ndig r�ckresorbiert werden (�Schwellensubstanzen�, wie Glukose, Aminos�uren). Wasser und Ionen werden hom�ostatisch r�ckresorbiert, d.h. in solchen Mengen, dass die Zusammensetzung der extrazellul�ren Fl�ssigkeit konstant gehalten wird (z.B. das K+/Na+ - Verh�ltnis). Stoffwechselprodukte, die aus dem Abbau Stickstoff-h�ltiger Substanzen stammen, wie Harnstoff, Harns�ure und Kreatinin werden als �harnpflichtige� Substanzen ausgeschieden. Bei der Regulation des Wasser- und Ionenhaushalts ist die Niere Angriffspunkt von Hormonen. Sie erzeugt auch selbst ein Hormon, das Erythropoetin und beeinflu�t �ber das Enzym Renin das Angiotensin-Aldosteron-System.

13. Bei Abfall des systemischen Blutdrucks (Hypotonie) unter den Bereich der myogenen Autoregulation wird von den extraglomerul�ren Mesangiumzellen RENIN gebildet, das aus dem Plasmaprotein Angiotensinogen Angiotensin I (A I) freisetzt. AI wird durch das Angiotensin converting Enzyme (ACE) aus dem Endothel der Lunge und anderer Organe in das wirksamere Angiotensin II (A II) umgewandelt. AII hat mehrere Wirkungen:- ein potenter Vasokonstriktor und erh�ht den systemischen Blutdruck- l�st �ber Prostaglandin I2 (PGI2) und PGE aus dem Gef��endothel der Niere renale Vasodilatation aus (Kompensation der systemischen Vasokonstriktion.- erh�ht in der Nenebnierenrinde (NNR) die Aldosteronsekretion- wirkt auf das ZNS (zirkumventrikul�re Organe) als �Dursthormon� Aldosteron erh�ht die NaCl � und damit die Wassersr�ckresorption in der Niere, was das zirkulierende Blutvolumen vermehrt und, gemeinsam mit der Vasokonstriktion durch AII, den systemischen Blutdruck und damit die Perfusion der Niere erh�ht. Renin-Freisetzung erfolgt auch bei �berm��igem Abflu� von Na+ an der Macula densa. Das Atriale Natriuretische Peptid (Atriopeptin) hemmt die Reninfreisetzung aus dem juxtaglomerul�ren Apparat und die Aldosteronwirkung. Bei Abfall des systemischen Blutdrucks (Hypotonie) unter den Bereich der myogenen Autoregulation wird von den extraglomerul�ren Mesangiumzellen RENIN gebildet, das aus dem Plasmaprotein Angiotensinogen Angiotensin I (A I) freisetzt. AI wird durch das Angiotensin converting Enzyme (ACE) aus dem Endothel der Lunge und anderer Organe in das wirksamere Angiotensin II (A II) umgewandelt. AII hat mehrere Wirkungen:- ein potenter Vasokonstriktor und erh�ht den systemischen Blutdruck- l�st �ber Prostaglandin I2 (PGI2) und PGE aus dem Gef��endothel der Niere renale Vasodilatation aus (Kompensation der systemischen Vasokonstriktion.- erh�ht in der Nenebnierenrinde (NNR) die Aldosteronsekretion- wirkt auf das ZNS (zirkumventrikul�re Organe) als �Dursthormon� Aldosteron erh�ht die NaCl � und damit die Wassersr�ckresorption in der Niere, was das zirkulierende Blutvolumen vermehrt und, gemeinsam mit der Vasokonstriktion durch AII, den systemischen Blutdruck und damit die Perfusion der Niere erh�ht. Renin-Freisetzung erfolgt auch bei �berm��igem Abflu� von Na+ an der Macula densa. Das Atriale Natriuretische Peptid (Atriopeptin) hemmt die Reninfreisetzung aus dem juxtaglomerul�ren Apparat und die Aldosteronwirkung.

23. Nierenfunktion-2 Diese Pr�sentation hilft Ihnen beim Studium der entsprechenden Kapitel in: Cunningham: Veterinary PhysiologyKlinke/Silbernagl: Lehrbuch der Physiologieund anderen Lehrb�chern

38. Beim Abbau von Aminos�uren kann der Aminostickstoff nicht nur durch Harnstoffbildung sondern auch energetisch g�nstig (Verbrauch von nur 1 ATP) �ber den Glutaminweg entsorgt werden. Hierbei wird der Aminostickstoff an Glutamins�ure gebunden. Durch Glutaminase wird aus Glutamin NH4+ freigesetzt. Die Niere ben�tigt zur Abpufferung der sezernierten H+ Ammoniak im Tubulusharn (NH3 + H+ ? NH4+) um die Protonenpumpen in Gang zu halten. Das in den Tubuluszellen aus Glutamin abgespaltene Ammoniumion wird unter Ben�tzung des Na+/H+ - Antiporters (statt der Protonen) ins Tubuluslumen transportiert. Im aufsteigenden dicken Teil der Henle Schleife wird NH4+ mit dem sekund�r-aktiven Na+/K+/2Cl? - Symporter (an Stelle von K+) gebunden und aus dem Lumen resorbiert. So gelangt es ins Intersitium, wo es zu NH3 reduziert wird, und unterliegt gleichzeitig einer Anreicherung im Haarnadel-Gegenstromsystem der Henle Schleife NH3 diffundiert leicht durch Membranen und gelangt ins Sammelrohr, wo es die aktiv sezernierten Protonen abpuffert. Im Sammelrohr ist die Pufferung der Protonen durch Ammoniak deshalb von Bedeutung, da die anderen Pufferbasen (Bicarbonat und sekund�res Phosphat) im Tubulussystem bereits gro�teils r�ckresorbiert sind. Beim Abbau von Aminos�uren kann der Aminostickstoff nicht nur durch Harnstoffbildung sondern auch energetisch g�nstig (Verbrauch von nur 1 ATP) �ber den Glutaminweg entsorgt werden. Hierbei wird der Aminostickstoff an Glutamins�ure gebunden. Durch Glutaminase wird aus Glutamin NH4+ freigesetzt. Die Niere ben�tigt zur Abpufferung der sezernierten H+ Ammoniak im Tubulusharn (NH3 + H+ ? NH4+) um die Protonenpumpen in Gang zu halten. Das in den Tubuluszellen aus Glutamin abgespaltene Ammoniumion wird unter Ben�tzung des Na+/H+ - Antiporters (statt der Protonen) ins Tubuluslumen transportiert. Im aufsteigenden dicken Teil der Henle Schleife wird NH4+ mit dem sekund�r-aktiven Na+/K+/2Cl? - Symporter (an Stelle von K+) gebunden und aus dem Lumen resorbiert. So gelangt es ins Intersitium, wo es zu NH3 reduziert wird, und unterliegt gleichzeitig einer Anreicherung im Haarnadel-Gegenstromsystem der Henle Schleife NH3 diffundiert leicht durch Membranen und gelangt ins Sammelrohr, wo es die aktiv sezernierten Protonen abpuffert. Im Sammelrohr ist die Pufferung der Protonen durch Ammoniak deshalb von Bedeutung, da die anderen Pufferbasen (Bicarbonat und sekund�res Phosphat) im Tubulussystem bereits gro�teils r�ckresorbiert sind.

47. Ultrafiltration, Sekretion und R�ckresorption in der Niere: Die Nieren enthalten etwa 1 Million Nephronen. Das Nephron ist die funktionelle Einheit der Niere: Es besteht aus den Glomerulumkapillaren, die in den blinden Anfang des Tubulusapparates (Bowmansche Kapsel) eingest�lpt sind, und dem aus unterschiedlichen Zelltypen gebildeten Nierentubulus. Mehrere Tubuli m�nden in ein Sammelrohr. Glomerul�re Filtration: Aus den Glomerulumkapillaren werden laufend 20% des durchflie�enden Blutplasmas mit allen gel�sten Stoffen au�er Proteinen in den Anfang des Tubulusapparates abfiltriert (Prim�rharn = ein Ultrafiltrat). F�r den K�rper wertvolle Stoffe werden entweder aus dem Prim�rharn vollst�ndig (z.B. Glukose, Aminos�uren) oder je nach Bedarf (z.B.: Bicarbonat, Na+) aus dem Prim�rharn in das Blut r�ckresorbiert, andere Stoffe (z.B. H+ oder K+) werden aktiv in den Tubulusharn sezerniert. Die Tubuluszellen k�nnen H+ aktiv in den Tubulus sezernieren und aus dem Tubulus HCO3- in das Blut zur�ckgewinnen. Dieser kombinierte Mechanismus zur R�ckgewinnung abflie�ender Pufferbase wird als Basensparmechanismus der Niere bezeichnet.Ultrafiltration, Sekretion und R�ckresorption in der Niere: Die Nieren enthalten etwa 1 Million Nephronen. Das Nephron ist die funktionelle Einheit der Niere: Es besteht aus den Glomerulumkapillaren, die in den blinden Anfang des Tubulusapparates (Bowmansche Kapsel) eingest�lpt sind, und dem aus unterschiedlichen Zelltypen gebildeten Nierentubulus. Mehrere Tubuli m�nden in ein Sammelrohr. Glomerul�re Filtration: Aus den Glomerulumkapillaren werden laufend 20% des durchflie�enden Blutplasmas mit allen gel�sten Stoffen au�er Proteinen in den Anfang des Tubulusapparates abfiltriert (Prim�rharn = ein Ultrafiltrat). F�r den K�rper wertvolle Stoffe werden entweder aus dem Prim�rharn vollst�ndig (z.B. Glukose, Aminos�uren) oder je nach Bedarf (z.B.: Bicarbonat, Na+) aus dem Prim�rharn in das Blut r�ckresorbiert, andere Stoffe (z.B. H+ oder K+) werden aktiv in den Tubulusharn sezerniert. Die Tubuluszellen k�nnen H+ aktiv in den Tubulus sezernieren und aus dem Tubulus HCO3- in das Blut zur�ckgewinnen. Dieser kombinierte Mechanismus zur R�ckgewinnung abflie�ender Pufferbase wird als Basensparmechanismus der Niere bezeichnet.

48. Carboanhydrase-Hemmer hemmen den Basensparmechanismus und reduzieren damit die R�ckresorption von Bicarbonat. Besonders wirksam im proximalen Tubulus, da hier normalerweise schon 80% des Bicarbonats r�ckresorbiert werden. Schleifendiuretika sind besonders wirksam: Sie hemmen den Na+- K+- 2Cl �Symporter im dicken aufsteigenden Teil der Henle Schleife. Hierdurch leiben mehr osmotisch wirksame Ionen im Tubulusharn und gleichzeitig wird der Haarnadelgegenstrom-Mechanismus gehemmt, der f�r die Hypertonizit�t des Nierenmarks verantwortlich ist. Thiazid-Diuretika hemmen den Na+-Cl- - Symporter im distalen Tubulus, so dass mehr Kochsalz im Tubulusharn verbleibt Aldosteron-Antagonisten hemmen die intrazellul�ren Steroid-Rezeptoren im Verbindungsst�ck und Sammelrohr, wodurch mehr Na+ im Harn verbleibt.Carboanhydrase-Hemmer hemmen den Basensparmechanismus und reduzieren damit die R�ckresorption von Bicarbonat. Besonders wirksam im proximalen Tubulus, da hier normalerweise schon 80% des Bicarbonats r�ckresorbiert werden. Schleifendiuretika sind besonders wirksam: Sie hemmen den Na+- K+- 2Cl �Symporter im dicken aufsteigenden Teil der Henle Schleife. Hierdurch leiben mehr osmotisch wirksame Ionen im Tubulusharn und gleichzeitig wird der Haarnadelgegenstrom-Mechanismus gehemmt, der f�r die Hypertonizit�t des Nierenmarks verantwortlich ist. Thiazid-Diuretika hemmen den Na+-Cl- - Symporter im distalen Tubulus, so dass mehr Kochsalz im Tubulusharn verbleibt Aldosteron-Antagonisten hemmen die intrazellul�ren Steroid-Rezeptoren im Verbindungsst�ck und Sammelrohr, wodurch mehr Na+ im Harn verbleibt.