NIER EN URINEWEGEN
Fysiologie van de nier – De Vlieger
1. Organisatie van het urinair systeem
Wat doen de nieren ?
3 functies
Verwijderen metabole producten en toxines uit bloed
Homeostatische rol: volume-status, elektrolytenbalans, zuur-base
Endocrien: erythrogenese (aanmaak RBC), calcium metabolisme, bloeddruk en bloed flow
De bloedvoorziening van de nier
Ligging: 12e rib tot 3e lumbale wervel
Bloedvoorziening: 20% van de cardiale output
Einddoel: nefronen (15% juxta-medullaire & 85% oppervlakkige) – hoge bloed flow nodig
voor ultrafiltraat
Het nefron
Glomerulus (glomulaire capillairen, mesangium (intra- en extraglomerulair), ruimte en kapsel
van Bowman)
Tubuli (proximale tubulus, lis van Henle, distale tubuli, connectie, verzamelbuisjes)
Functie van de verschillende delen van het nefron
Glomerulus
Vormt ultrafiltraat van het plasma (primair urine): samenstelling afhankelijk van de
ultrafiltratie coëfficient en Starling forces
Tubulus bewerkt primair urine
Proximale tubulus
- Reabsorptie van water en opgeloste stoffen
- Zuur-base: reabsorptie van HCO3-, secretie NH4+
- Secretie organische anionen en kationen
Lis van henle
- Reabsorptie van NaCl
- Opbouw hypertoniciteit in medulla: nodig voor concentreren (dilueren) van urine
- Secretie van Tamm-horsfall glycoproteïne
Distale tubulus en verzamelbuisjes
- ‘fine tuning’ van zout en water excretie afhankelijke van status lichaam
, - Waterheropname of -secretie obv van de medullaire hypertoniciteit opgebouwd in de
lis van Henle
Anatomie – histologie
Glomerulus
Vaatwand: glycocalyx en gefenestreerd endotheel
Basale membraan: 3 lagen, negatief geladen, houdt intermediaire en grote moleculen
tegen
Viscerale epitheelwand: podocyten met slit porieën, negatief geladen
Tubulus
Proximale tubulus: complexe cellen met veel organellen, brush border (proximale cellen
nemen water op)
- Proximale kronkelbuis (PCT) : segment 1 en deel segment 2
- Proximale rechte tubulus (PST): deel segment 2 en segment 3
= verschillende transporters in de verschillende segmenten
Lis van Henle
- Dunne dalende lis van Henle (tDLH): weinig complexe cellen
- Dunne stijgende lis van Henle (tALH): weinig complexe cellen
- Dikke stijgende lis van Helne (TAL): complexe cellen, veel organellen (veel energie
aanmaken voor actief transport (heropname) van NaCl
Classic distal tubule
- Distale kronkelbuis (DT): cellen zoals TAL
- Connecting tubule (CNT): connecting tubule cells en intercalated cells
- Initial collecting duct (ICT): intercalated cells en principal cells
- Cortical collecting tubule (CCT)
- Medullary collecting duct (MCD): outer medulla collecting duct (OMCD) en inner
collecting duct (MCD)
= doorlaatbaarheid neemt af naar distaal toe: proximaal zullen juncties tussen cellen losser
zijn zodat er makkelijker heropgenomen kan worden
Feedbacksysteem: juxtaglomerulair apparaat
= opgebouwd uit macula densa (cellen op einde van de lus van Henle)
Lokaal: tubuloglomerulaire feedback
Hoger aan NaCl en vocht aan macula densa (NKCC2 symporter): constrictie van afferente
arteriool met daling van GFR (geeft aan hoeveel bloed de nieren per minuut kunnen
filteren/zuiveren)
Systemisch: renine release
Daling van druk in nierarterie
Activatie van baroreceptoren in afferente arteriool: vrijzetting van renine (bij daling RBC)
uit granulaire cellen (cellen van Ruyter)
Angiotensinogeen – angiotensine I – angiotensine II: systemische vasoconstrictie en
aanmaak aldosterone
Endocriene functie
Nier is endocrien orgaan
Renine: vrijgezet door granulaire cellen van het juxtaglomerulair apparaat
25-OH-vitamine D: wordt omgezet naar 1,25-(OH)2-vitamine D in proximale tubulus cellen
Erythropoietine: wordt vrijgezet door fibroblast-like cellen in de cortex en outer medulla
Prostaglandines
Kinines
, Renale klaring
Virtueel: hoeveelheid plasma waaruit stof volledig verwijderd werd: veneuze concentratie = 0
= netto resultaat van glomerulaire filtratie, tubulaire reabsorptie en secretie (zie slides)
Inuline (glomerulaire filtratie) : lichaamsvreemd, vrij gefilterd, geen reabsorptie, geen secretie,
geen metabolisme/synthese
Para-amino-hippuurzuur (renale plasma flow) : lichaamsvreemd, vrij gefilterd, geen
reabsorptie, geen metabolisme/synthese, volledige secretie, veneuze concentratie = 0
De filtratiefractie
= percentage gefilterd plasma van totale plasma (normaal 15-20%)
Hoog filtratiefractie: meer plasma gefilterd tov totale hoeveelheid + gevolg: hogere
concentratie van eiwitten in efferente vaten
Laag filtratiefractie: minder plasma gefilterd tov totale hoeveelheid + gevolg: lagere
concentratie van eiwitten in efferente vaten
2. Glomerulaire filtratie en renale bloedflow
Glomerulaire filtratie
Glomerulus vormt ultrafiltraat van plasma = primaire urine
Geen bloedcellen (blijven achter in de capillairen)
Weinig plasma eiwitten en andere grote moleculen: GBM negatief geladen (negatief
geladen eiwitten worden beter tegengehouden)
Kleine moleculen: concentratie in ultrafiltraat = concentratie plasma
GFR (glomerular filtration rate) is groot
125 ml/min = 180l/dag bij gemiddelde man
110 ml/min = 158l/dag bij gemiddelde vrouw
= nodig om acute toxische load te verwijderen en steady-state plasmaconcentratie laag te
houden (!hoge renale flow)
Inuline klaring: glomerulaire merker
Volledige filtratie over GBM, geen reabsorptie, geen secretie, geen metabolisatie
Nadeel: exogene toediening vereist via continu infuus + moeilijke meting
125I-iothalamaat, 51Cr-ethyleendiaminetetraacetaat
Nadeel: exogene toediening vereist, variabele eiwitbinding, verlies of verval van labeling
Creatinine klaring
Endogene substantie: geen externe toediening nodig
- Volledige filtratie over GBM, geen reabsorptie
- Wel variabele secretie: overschatting GFR
Bron creatinine = creatine fosfaat, afkomstig van
spieren
- Productie 20-25 mg/kg/d bij gemiddelde man
- 15-20 bij gemiddelde vrouw
Voorwaarden voor gebruik creatinine klaring
- Steady-state vereist: minder bruikbaar bij acute
veranderingen in nierfunctie
- 24 uurs urinecollectie nodig
Fysiologie van de nier – De Vlieger
1. Organisatie van het urinair systeem
Wat doen de nieren ?
3 functies
Verwijderen metabole producten en toxines uit bloed
Homeostatische rol: volume-status, elektrolytenbalans, zuur-base
Endocrien: erythrogenese (aanmaak RBC), calcium metabolisme, bloeddruk en bloed flow
De bloedvoorziening van de nier
Ligging: 12e rib tot 3e lumbale wervel
Bloedvoorziening: 20% van de cardiale output
Einddoel: nefronen (15% juxta-medullaire & 85% oppervlakkige) – hoge bloed flow nodig
voor ultrafiltraat
Het nefron
Glomerulus (glomulaire capillairen, mesangium (intra- en extraglomerulair), ruimte en kapsel
van Bowman)
Tubuli (proximale tubulus, lis van Henle, distale tubuli, connectie, verzamelbuisjes)
Functie van de verschillende delen van het nefron
Glomerulus
Vormt ultrafiltraat van het plasma (primair urine): samenstelling afhankelijk van de
ultrafiltratie coëfficient en Starling forces
Tubulus bewerkt primair urine
Proximale tubulus
- Reabsorptie van water en opgeloste stoffen
- Zuur-base: reabsorptie van HCO3-, secretie NH4+
- Secretie organische anionen en kationen
Lis van henle
- Reabsorptie van NaCl
- Opbouw hypertoniciteit in medulla: nodig voor concentreren (dilueren) van urine
- Secretie van Tamm-horsfall glycoproteïne
Distale tubulus en verzamelbuisjes
- ‘fine tuning’ van zout en water excretie afhankelijke van status lichaam
, - Waterheropname of -secretie obv van de medullaire hypertoniciteit opgebouwd in de
lis van Henle
Anatomie – histologie
Glomerulus
Vaatwand: glycocalyx en gefenestreerd endotheel
Basale membraan: 3 lagen, negatief geladen, houdt intermediaire en grote moleculen
tegen
Viscerale epitheelwand: podocyten met slit porieën, negatief geladen
Tubulus
Proximale tubulus: complexe cellen met veel organellen, brush border (proximale cellen
nemen water op)
- Proximale kronkelbuis (PCT) : segment 1 en deel segment 2
- Proximale rechte tubulus (PST): deel segment 2 en segment 3
= verschillende transporters in de verschillende segmenten
Lis van Henle
- Dunne dalende lis van Henle (tDLH): weinig complexe cellen
- Dunne stijgende lis van Henle (tALH): weinig complexe cellen
- Dikke stijgende lis van Helne (TAL): complexe cellen, veel organellen (veel energie
aanmaken voor actief transport (heropname) van NaCl
Classic distal tubule
- Distale kronkelbuis (DT): cellen zoals TAL
- Connecting tubule (CNT): connecting tubule cells en intercalated cells
- Initial collecting duct (ICT): intercalated cells en principal cells
- Cortical collecting tubule (CCT)
- Medullary collecting duct (MCD): outer medulla collecting duct (OMCD) en inner
collecting duct (MCD)
= doorlaatbaarheid neemt af naar distaal toe: proximaal zullen juncties tussen cellen losser
zijn zodat er makkelijker heropgenomen kan worden
Feedbacksysteem: juxtaglomerulair apparaat
= opgebouwd uit macula densa (cellen op einde van de lus van Henle)
Lokaal: tubuloglomerulaire feedback
Hoger aan NaCl en vocht aan macula densa (NKCC2 symporter): constrictie van afferente
arteriool met daling van GFR (geeft aan hoeveel bloed de nieren per minuut kunnen
filteren/zuiveren)
Systemisch: renine release
Daling van druk in nierarterie
Activatie van baroreceptoren in afferente arteriool: vrijzetting van renine (bij daling RBC)
uit granulaire cellen (cellen van Ruyter)
Angiotensinogeen – angiotensine I – angiotensine II: systemische vasoconstrictie en
aanmaak aldosterone
Endocriene functie
Nier is endocrien orgaan
Renine: vrijgezet door granulaire cellen van het juxtaglomerulair apparaat
25-OH-vitamine D: wordt omgezet naar 1,25-(OH)2-vitamine D in proximale tubulus cellen
Erythropoietine: wordt vrijgezet door fibroblast-like cellen in de cortex en outer medulla
Prostaglandines
Kinines
, Renale klaring
Virtueel: hoeveelheid plasma waaruit stof volledig verwijderd werd: veneuze concentratie = 0
= netto resultaat van glomerulaire filtratie, tubulaire reabsorptie en secretie (zie slides)
Inuline (glomerulaire filtratie) : lichaamsvreemd, vrij gefilterd, geen reabsorptie, geen secretie,
geen metabolisme/synthese
Para-amino-hippuurzuur (renale plasma flow) : lichaamsvreemd, vrij gefilterd, geen
reabsorptie, geen metabolisme/synthese, volledige secretie, veneuze concentratie = 0
De filtratiefractie
= percentage gefilterd plasma van totale plasma (normaal 15-20%)
Hoog filtratiefractie: meer plasma gefilterd tov totale hoeveelheid + gevolg: hogere
concentratie van eiwitten in efferente vaten
Laag filtratiefractie: minder plasma gefilterd tov totale hoeveelheid + gevolg: lagere
concentratie van eiwitten in efferente vaten
2. Glomerulaire filtratie en renale bloedflow
Glomerulaire filtratie
Glomerulus vormt ultrafiltraat van plasma = primaire urine
Geen bloedcellen (blijven achter in de capillairen)
Weinig plasma eiwitten en andere grote moleculen: GBM negatief geladen (negatief
geladen eiwitten worden beter tegengehouden)
Kleine moleculen: concentratie in ultrafiltraat = concentratie plasma
GFR (glomerular filtration rate) is groot
125 ml/min = 180l/dag bij gemiddelde man
110 ml/min = 158l/dag bij gemiddelde vrouw
= nodig om acute toxische load te verwijderen en steady-state plasmaconcentratie laag te
houden (!hoge renale flow)
Inuline klaring: glomerulaire merker
Volledige filtratie over GBM, geen reabsorptie, geen secretie, geen metabolisatie
Nadeel: exogene toediening vereist via continu infuus + moeilijke meting
125I-iothalamaat, 51Cr-ethyleendiaminetetraacetaat
Nadeel: exogene toediening vereist, variabele eiwitbinding, verlies of verval van labeling
Creatinine klaring
Endogene substantie: geen externe toediening nodig
- Volledige filtratie over GBM, geen reabsorptie
- Wel variabele secretie: overschatting GFR
Bron creatinine = creatine fosfaat, afkomstig van
spieren
- Productie 20-25 mg/kg/d bij gemiddelde man
- 15-20 bij gemiddelde vrouw
Voorwaarden voor gebruik creatinine klaring
- Steady-state vereist: minder bruikbaar bij acute
veranderingen in nierfunctie
- 24 uurs urinecollectie nodig