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Objectives I• Erkläre die wichtigsten Aufgaben der
Niere– Beschreibe die Bedeutung der Niere für die
Regulation des Wasserhaushaltes– Beschreibe die Rolle der Niere bei der Regulation
des Blutdruckes– Benenne jene Stoffe, welche über die Niere
ausgeschieden werden– Beschreibe die Bedeutung der Niere für die
Regulation des Na+- und K+-Haushalts– Beschreibe die Bedeutung der Niere für die
Regulation des Säure-Basen-Haushalts– Erkläre die Bedeutung des Erythropoetins
Objectives II• Erkläre die glomeruläre Filtration und sie
beeinflussende Regulationsmechanismen– Beschreibe welche Stoffe glomerulär filtriert
werden und welche in den Kapillaren verbleiben– Beschreibe den Einfluss des systemischen
Blutdrucks auf die glomeruläre Filtrationsrate– Erkläre, welche Folgen eine
Konstriktion/Erweiterung der afferenten/efferenten Arteriole für die glomeruläre Filtrationsrate hat
– Definiere den Begriff „Primärharn“ und nenne die durchschnittliche Tagesmenge
Funktionen der Niere• Regulation des Wasser- und
Elektrolythaushaltes• Blutdruckregulation• Ausscheidung harnpflichtiger Substanzen• Säure-Basen Haushalt• Ca2+- und Phosphat-Haushalt (Vitamin D-
Synthese)• Erythrozytenbildung (Synthese von
Erythropoetin)
Nephron in schematischer Darstellung
• Filtration von ~180 Liter pro Tag in den Glomerula →
• Rückresoprtion von ~75% im proximalen Tubulus („ungeregelt”) → Henle‘sche Schleife (Na+ Rückresorption zur Herstellung eines osmotischen Gradienten im Interstitium zur Harnkonzentrierung) →geregelte Rückresoprtion im distalen Tubulus und Sammelrohr von Na+ (Voumenkontrolle - Aldosteron) und von Wasser (Osmolaritätskontrolle – ADH)
Kortikale (85%) und juxtamedulläre (15%) Nephrone
• Gefäße („Portalsystem“):– afferente Arteriole →
Glomerulumkapillare →efferente Arteriole →peritubuläre Kapillaren oder Vasa recta → venöser Abfluß
• Blut-Zusammensetzung:– Plasma-„Wasser“ im
Glomerulum abfiltriert →höherer onkotischer Druck in der postglomerulären Kapillare → Rückresoprtion im Tubulus
Glomeruläre FiltrationUnter normalen Umständen wird das Filtrations-aequlibrium (angestiegener onkotischer Druck ist gleich groß wie der Filtationsdruck, es erfolgt keine Filtration mehr) noch vor der efferenten Arteriole erreicht. Aus dem ergibt sich, daß die filtrierte Menge (Glomeruläre Filtrationsrate ~ 125ml/min) primär von der Geschwindigkeit der Blutströmung (Nierendurchblutung, renaler Plasmafluß ~ 650ml/min) abhängt.
GFR wird beeinflußt durch: • Änderungen des renalen Blutflusses• Änderungen des hydrostatischen Druckes in der Gomerulumkapillare durch
Änderung im systemischen Blutdruck (bei sehr hohen bzw. sehr niedrigen Werten)
Konstriktion der afferenten oder efferenten Arteriole
• Änderungen des hydrostatischen Druckes in der Bowman-Kapsel durch
UreterobstruktionNierenödem
• Änderung in der Konzentration der Plasmaproteine (Dehydration, Hypoproteinämie)• Änderungen im Filtrationskoeffizienten durch
Änderung der FiltrationsflächeÄnderung der Kapillarpermeabilität
„Autoregulation“ der glomerulären Filtration• Der hydrostatische Druck in
der Glomerulum-Kapillare beträgt konstant 50mm Hg (determiniert durch Widerstand in der efferenten Arteriole, Angiotensin II)
• Bei Anstieg des arteriellen Druckes (z.B. Sympathikusaktivierung) kommt es zur Vasokonstriktion der afferenten Arteriole (α-1 Rezeptoren)
• Bei Abfall kommt es zur Vasodilatation der afferenten Arteriole (Kallikrein)
Objectives III
• Beschreibe tubuläre Transportmechanismen für Na+, K+ und Cl-– Nenne die wichtigsten Transportmechanismen im
proximalen Tubulus und erläutere ihre Bedeutung– Nenne die wichtigsten Transportmechanismen der
Henle-Schleife; unterscheide hierbei den absteigenden vom aufsteigenden Teil
– Nenne die wichtigsten Transportmechanismen im distalen Tubulus und Sammelrohr und erkläre ihre Bedeutung für die Wasserrückresorption
Wasser-Rückresorption im proximalen Tubulus
• Na+ wird über verschiedene Mechanismen (Ko-Transporte, Austausch gegen H+) rückresorbiert
• Na+ in „Interspace” gepumpt (Na-K ATPase)• Cl- Permeabilität hoch, folgt passiv nach• Osmolarität im „Interspace“ hoch• Wasser diffundiert aus Lumen nach• Hydrostatischer Druck im „Interspace“ hoch• „Bulk-Flow“ Verschiebung der Flüssigkeit Richtung
Kapillare da dort onkotischer Druck hoch
Wasser-Rückresorption im distalen Tubulus und
Sammelrohr• Na+ wird über Aldosteron-abhängige Mechanismen
rückresorbiert. Führt noch nicht zur Wasserrückreorption
• ADH steigert die Wasserpermeabilität im distalen Tubulus und Sammelrohr (Aquaporine)
• Wasser diffundiert ins Interstitium entlang des osmotischen Gradienten (distaler Tubulus: isotoner Kortex; Sammelrohr: hypertones Mark)
• Wasser wird durch Vasa recta aus dem Mark entfernt
Objectives IV• Nenne Regulationsmechanismen des
Flüssigkeitshaushaltes– Nenne wichtige Hormone, welche der Regulation
des Flüssigkeithaushaltes dienen und beschreibe ihre Wirkung auf die Niere
• Beschreibe in Grundzügen den Vorgang der Harnkonzentierung– Erkläre die Bedeutung des „Gegenstromprinzips“
der Niere für die Harnkonzentrierung– Beschreibe die Rolle der Sammelrohre bei der
Harnkonzentrierung
Juxtaglomerulärer Apparat
Kontrolle des Natriumgehaltes (Reninsekretion bei): – Verminderter Na+
Transport entlang Macula densa
– Druckverminderung in afferenter Arteriole
– Sympathicusaktivierung (beta-1-Rezeptoren)
Regulation der ADH (Vasopressin)-Sekretion
ADH Sekretion bei:•Hyperosmolarität•Volumenverlust•Druckverlust•Angiotensin II•Schmerz (Endorphine)•NikotinADH Hemmung bei:•Hypoosmolarität•Alkohol•Hypervolämie
Objectives V• Beschreibe die Funktion der Harnblase
und den Mechanismus ihrer Entleerung– Beschreibe den intravesicalen Druckanstieg bei
zunehmender Füllung der Blase– Nenne das durchschnittliche Füllvolumen der
Harnblase, bei welchem Harndrang auftritt– Vergleiche die nervale Steuerung der
Blasenmuskelkontraktion und des inneren Sphinkters mit jener des äußeren Blasensphinkters
– Skizziere den Ablauf einer Blasenentleerung