BLOK 1.3: Regulatie & Integratie
I
Casus 3: Waterkracht
Leerdoel 1: Tubulaire reabsorptie en secretie door de niertubuli
Iedere dag filteren de nieren ongeveer 1700 L bloed. Dit leidt iedere dag tot de
productie van ongeveer 170-180 L voorurine (glomerulair filtraat) in het kapsel
van Bowman. Deze 170-180 L voorurine wordt door reabsorptie uiteindelijk
teruggebracht tot 0,8-2,0 L urine per dag.
Om urine uit voorurine te maken, vinden er 2 processen plaats in de tubuli van
nefronen: reabsorptie van water en opgeloste stoffen (tubuli bloed) en
secretie van afvalstoffen die nog niet door de glomerulaire filter uit het bloed
gefilterd zijn (bloed tubuli).
Verschillende delen van het tubulaire systeem van een nefron hebben
verschillende functies bij de reabsorptie en secretie. Reabsorptie vindt plaats in
de PCT, lis van Henle, DCT en ductus collingens. Secretie vindt vooral plaats in
de PCT en DCT. De meeste reabsorptie en secretie vindt passief plaats op basis
van concentratiegradiënten. De reabsorptie van water wordt strict gereguleerd
door ADH, aldosteron en renine. Ongeveer 10% van het water (18 L) wordt niet
geresorbeerd in de PCT, lis van Henle en DCT en bereikt de ductus collingens.
, Overzicht tubulaire resorptie
Transportmechanismen
Passief transport – diffusie of osmose waarvoor geen energie nodig is. De stof
hoeft alleen maar oplosbaar te zijn in water. Er is geen specifieke receptor
nodig.
Facilitated diffusion – diffusie (passief transport) waarbij specifieke
membraanreceptoren of eiwitkanalen nodig zijn. VB: transport Na+ door ENaC
(epithelial Na+ channels) op het luminale membraan.
Actief transport – energie wordt gebruikt om een stof tegen de bestaande
concentratiegradiënt in te pompen. Voor actief transport is een specifieke
receptor nodig.
Primair actief transport: opgeloste stoffen worden tegen de
concentratiegradiënt in getransporteerd. De energie voor dit transport
wordt verkregen uit de hydrolyse van ATP door een membraaneiwit met
ATPase.
VB: Na+/K+-ATPase (natrium-kalium pomp) aan basale kant pompt actief
Na+ uit de cel en K+ in de cel. Hierdoor blijft [Na+] intracellulair laag en [K+]
intracellulair hoog. Door de lage [Na+] in de epitheelcel diffundeert Na+
passief door ENaCs vanuit het lumen de cel in. De negatieve
intracellulaire lading (- 70 mV) stimuleert nog eens extra diffusie van Na +
de epitheelcel in.
, Secondary active transport: twee of meer opgeloste stoffen worden door
een membraaneiwit (carrier protein) samen door het celmembraan heen
getransporteerd. Een van de stoffen diffundeert passief in de richting van
zijn elektrochemische gradiënt. Dit levert de energie waarmee het carrier
protein de andere stof tegen zijn concentratiegradiënt in kan
transporteren. Bij secondary active transport komt de energie nodig voor
transport dus niet uit ATP-hydrolyse, maar uit het transport van 1 van de
2 stoffen.
VB: transport van aminozuren en glucose. Een carrier protein aan
luminale kant bindt tegelijkertijd Na+ en glucose/aminozuren. Het
transport van Na+ de cel in levert energie voor het transport van
glucose/aminozuren naar de cel in (tegen de concentratiegradiënt in).
Daarna diffunderen glucose/aminozuren passief de cel uit aan basale
kant via facilitated diffusion, aangezien [glucose/aminozuren] in de cel
veel hoger is dan in het interstitium.
Resorptie van glucose van bestaat dus uit 2 stappen: eerst actief (lumen
cel) en daarna passief (cel interstitium) transport
Secondary active transport van glucose & Na+ (links is lumen PCT, rechts is
bloed)
I
Casus 3: Waterkracht
Leerdoel 1: Tubulaire reabsorptie en secretie door de niertubuli
Iedere dag filteren de nieren ongeveer 1700 L bloed. Dit leidt iedere dag tot de
productie van ongeveer 170-180 L voorurine (glomerulair filtraat) in het kapsel
van Bowman. Deze 170-180 L voorurine wordt door reabsorptie uiteindelijk
teruggebracht tot 0,8-2,0 L urine per dag.
Om urine uit voorurine te maken, vinden er 2 processen plaats in de tubuli van
nefronen: reabsorptie van water en opgeloste stoffen (tubuli bloed) en
secretie van afvalstoffen die nog niet door de glomerulaire filter uit het bloed
gefilterd zijn (bloed tubuli).
Verschillende delen van het tubulaire systeem van een nefron hebben
verschillende functies bij de reabsorptie en secretie. Reabsorptie vindt plaats in
de PCT, lis van Henle, DCT en ductus collingens. Secretie vindt vooral plaats in
de PCT en DCT. De meeste reabsorptie en secretie vindt passief plaats op basis
van concentratiegradiënten. De reabsorptie van water wordt strict gereguleerd
door ADH, aldosteron en renine. Ongeveer 10% van het water (18 L) wordt niet
geresorbeerd in de PCT, lis van Henle en DCT en bereikt de ductus collingens.
, Overzicht tubulaire resorptie
Transportmechanismen
Passief transport – diffusie of osmose waarvoor geen energie nodig is. De stof
hoeft alleen maar oplosbaar te zijn in water. Er is geen specifieke receptor
nodig.
Facilitated diffusion – diffusie (passief transport) waarbij specifieke
membraanreceptoren of eiwitkanalen nodig zijn. VB: transport Na+ door ENaC
(epithelial Na+ channels) op het luminale membraan.
Actief transport – energie wordt gebruikt om een stof tegen de bestaande
concentratiegradiënt in te pompen. Voor actief transport is een specifieke
receptor nodig.
Primair actief transport: opgeloste stoffen worden tegen de
concentratiegradiënt in getransporteerd. De energie voor dit transport
wordt verkregen uit de hydrolyse van ATP door een membraaneiwit met
ATPase.
VB: Na+/K+-ATPase (natrium-kalium pomp) aan basale kant pompt actief
Na+ uit de cel en K+ in de cel. Hierdoor blijft [Na+] intracellulair laag en [K+]
intracellulair hoog. Door de lage [Na+] in de epitheelcel diffundeert Na+
passief door ENaCs vanuit het lumen de cel in. De negatieve
intracellulaire lading (- 70 mV) stimuleert nog eens extra diffusie van Na +
de epitheelcel in.
, Secondary active transport: twee of meer opgeloste stoffen worden door
een membraaneiwit (carrier protein) samen door het celmembraan heen
getransporteerd. Een van de stoffen diffundeert passief in de richting van
zijn elektrochemische gradiënt. Dit levert de energie waarmee het carrier
protein de andere stof tegen zijn concentratiegradiënt in kan
transporteren. Bij secondary active transport komt de energie nodig voor
transport dus niet uit ATP-hydrolyse, maar uit het transport van 1 van de
2 stoffen.
VB: transport van aminozuren en glucose. Een carrier protein aan
luminale kant bindt tegelijkertijd Na+ en glucose/aminozuren. Het
transport van Na+ de cel in levert energie voor het transport van
glucose/aminozuren naar de cel in (tegen de concentratiegradiënt in).
Daarna diffunderen glucose/aminozuren passief de cel uit aan basale
kant via facilitated diffusion, aangezien [glucose/aminozuren] in de cel
veel hoger is dan in het interstitium.
Resorptie van glucose van bestaat dus uit 2 stappen: eerst actief (lumen
cel) en daarna passief (cel interstitium) transport
Secondary active transport van glucose & Na+ (links is lumen PCT, rechts is
bloed)
