Samenvatting systeemfysiologie
Nierfysiologie
Fysiologie van de lichaamsvloeistoffen
Tussen 50-60% van ons lichaamsgewicht is H2O.
Compartimenten:
- Extracellulair volume (40%)
- Intracellulair volume (60%) (cytoplasma)
- Extracellulair volume (ECV):
- plasma volume (PV) ( = vloeistof in de bloedvaten)
- interstitieel vocht (ISV, het eigenlijk milieu van de niet-bloed cellen!)
- transcellulair vocht
1 1: Bloeddruk
2: Oncotische druk (= osmotische
3
druk door een verschil in
hoeveelheid eiwitten, gaat
voornamelijk over grote EW zoals
albumine.)
3: Osmotische druk door transport
van ionen
2
Transport over het celmembraan is het contact tussen interstitiële vloeistof en ICF
Belangrijk hierbij is osmotische druk (vs in aantal opgeloste deeltjes)
Transport tussen interstitiële vloeistof en bloedplasma wordt bepaald door capillair endotheel. Dit is het
filtratie event dat gebeurd in de nier. Wordt bepaald door bloeddruk (hydrostatische druk) en oncotische
druk (druk die wordt geleverd door EW).
In bloedplasma zitten veel EW , in de interstitiële vloeistof heel weinig. Osmotische druk tussen plasma
en interstitium bestaat daardoor bijna niet, dus het transport van plasma naar interstitium of omgekeerd
wordt grotendeels bepaald door de oncotische druk (verschil in opgeloste EW).
1
,Transport van vloeistof tussen compartimenten
1. Interstitiële vloeistof versus plasma
Wordt bepaald door de Starling krachten welke de filtratie rate bepalen. Starling krachten tellen voor elk
capillair in ons lichaam en geven de mogelijkheid van vloeistofverandering van plasma naar interstitiële
ruimte. K : capillaire filtratie coefficient
f
(P -P ): hydrostatische drukverschil
c i
𝜎: reflectie-coefficient
( − ) oncotisch drukverschil
c i
De hydrostatische druk is afhankelijk van arteriele druk, veneuze druk, en pre- en post-capillaire
weerstand. In de regel duwt ze vloeistof uit een capillair
De oncotische druk wordt bepaald door de aanwezigheid van proteinen en is dus groter in bloed. Er
wordt dus vloeistof vanuit interstitium aangetrokken naar het capillair.
➔ Beide krachten werken elkaar dus tegen. In normale omstandigheden is het hydrostatisch
drukverschil groter dan het oncotisch drukverschil maar is
niet altijd zo.
Bijvoorbeeld in tekening, waarbij in het begin er een hoge
hydrostatische druk is, maar omdat bloedvat zo dun is
wordt deze naarmate men verder in het bloedvat gaat
minder groot en valt zelfs geleidelijk aan weg, waardoor de
oncotische druk overstijgt.
2. Intracellulaire vloeistof versus ECF
Osmotische drukverschillen bepalen de verplaatsing van vloeistof over het celmembraan. Binnen enkele
minuten wordt een verandering van ICF of ECF osmolaliteit gecompenseerd door de verplaatsing van
vloeistof (via aquaporines). Dus, afgezien van korte periodes, kunnen ICF en ECF in osmotische
evenwicht beschouwd worden.
Bij benadering kan je ervan uit gaan dat een nieuw osmotisch evenwicht tussen ECF en ICF ontstaat door
de verplaatsing van water, en niet door de verplaatsing van ionen.
Veranderingen in ICF volume ontstaan als reactie op een verandering in osmolaliteit in ECF.
Voorbeeld 1: toevoeging van isotoon NaCl (0,9%) aan ECF leidt tot verhoging van volume van ECF maar
niet ICF.
Voorbeeld 2: toevoeging van hypotoon NaCl (0,45%) aan ECF leidt tot verhoging van ECF én ICF.-> omdat
de globale osmolariteit van ECF daalt -> verplaatsing van water naar ICF
Voorbeeld 3: toevoeging van hypertoon NaCl (3%) aan ECF leidt tot stijging van ECF en daling van ICF. ->
omdat er water van ICF naar ECF gaat en ICF volume daalt.
2
,Structuur en functie van de nier
Verschillende segmenten van de nier:
Cortex (schors)
Buitenste mergzone (outer medulla)
Binnenste mergzone (inner medulla)
Ongeveer 1 Miljoen nefronen per nier. Nefronen worden ingedeeld naargelang de positie van het
Bowman kapsel:
Corticaal nefron (oppervlakkige nefronen)
Juxtamedullair nefron
➔ zijn qua anatomie hetzelfde, maar qua werking niet.
Verschillende segmenten van de tubulus:
Nierlichaampje (Bowman kapsel)
In het kapsel van Bowman bevinden zich glomerulaire haarvaten. Daar bevindt zich filtratie van bloed, de
vloeistof gaat er doorheen en wordt voorurine waarna het terechtkomt in het buizensysteem.
Proximale tubulus
Lis van Henle
Distale tubulus
Verzamelbuis
Het nefron in relatie tot het renaal bloedvatstelsel
De nier wordt rijkelijk doorbloed. (25% van de cardiale output)
Renale arterie wordt opgesplitst in verschillende segmenten. De afferente arteriool is het segment voor
nierlichaampje, het bloed gaat daar in de glomerulaire capillairen welke het bloed filtreren. Wat er na
filtratie overblijft wordt afgevoerd via efferente arteriolen: namelijk de Peritubulaire capillairen bij
oppervlakkige nefronen en de Vasa recta bij juxtamedullaire nefronen.
3
, Het lichaampje van Malpighi (nierlichaampje/glomerulus)
In het nierlichaampje gebeurt de ultrafiltratie van bloed. Aanvoer door afferente arteriolen, afvoer door
efferente arteriolen. De Filtratie barriere wordt gevormd door capillaire endotheelcellen, basale
membraan en foot-processes (uitsteeksels) van podocyten.
Bloed komt binnen via afferente arteriool en komt in de
Bowman ruimte (4), ultrafiltraat komt daar in. Dit gaat verder
naar de proximale tubulus (B) daar gaan dan de epitheelcellen
de uiteindelijke samenstelling bepalen
Nierlichaampje (A) bestaat uit verschillende celtypes.
Kluwen van bloedvaten, mesangiale cellen (5a en 5b) zijn
belangrijk voor de structuur. Het zijn een soort van gladde
spiercellen en brengen dynamiek in lichaampje.
De verschillende bloedvaten worden bedekt door podocyten (voetcellen). Deze bepalen hoe filtratie gaat
gebeuren en maken dus deel uit van de filtratie barrière.
Het Juxtaglomerulair apparaat (D), een segment van de stijgende Lus van Henle dat terug in contact
komt met het glomerulus. Hier wordt de samenstelling van de urine gecontroleerd door de macula densa
(gespecialiseerde epitheelcellen die samenstelling pro-urine meten) vooraleer de urine in de
verzamelbuis komt. Afhankelijk van de samenstelling wordt er eventueel renine vrijgesteld door
granulaire cellen (maar ook andere stoffen) die dan bijvoorbeeld vasoconstrictie/dilatatie van efferente
en afferente bloedvaten regelt zodat de hoeveelheid bloed dat binnenkomt in het nierlichaampje
vermindert/vermeerderd.
Filtratie barrière in detail
Bloed gaat over de structuur geperst worden in de Bowman ruimte, zo wordt er gefiltreerd. Eerst
passeert het de glycocalyx, een laag glycosaminoglycanen (negatief geladen). Deze vormen een extra
laag over de endotheelcellen, de letterlijke wand van de capillair. Deze endotheelcellen zijn de eerste
filter en zijn gefenestreerd, waardoor bloedcellen en plasma-eiwitten tegengehouden worden en plasma
doorheen de filtratiebarrière kan. Glomerulaire basale membraan scheidt het endotheel van epitheel en
bevat proteoglycanen (HSPGs) waardoor passage van negatief geladen grote moleculen beperkt wordt.
Het filtraat komt aan bij de epitheliale podocyten (hebben voetuitstulpsels). Deze vormen echt een
filtratiespleet waardoorheen vloeistof geperst kan worden, dit is iets DYNAMISCH. Het wordt door zeer
specifieke EW in stand gehouden en deze bepalen eveneens de diameter. De grootte kan dus ook
variëren.
Defecten in podocyten leiden tot proteïnurie. Normaal geraken proteïnen niet doorheen filtratie barrière
alsook cellen maar bij defecten kan dit wel gebeuren en worden de eiwitten dus uitgeplast.
4
Nierfysiologie
Fysiologie van de lichaamsvloeistoffen
Tussen 50-60% van ons lichaamsgewicht is H2O.
Compartimenten:
- Extracellulair volume (40%)
- Intracellulair volume (60%) (cytoplasma)
- Extracellulair volume (ECV):
- plasma volume (PV) ( = vloeistof in de bloedvaten)
- interstitieel vocht (ISV, het eigenlijk milieu van de niet-bloed cellen!)
- transcellulair vocht
1 1: Bloeddruk
2: Oncotische druk (= osmotische
3
druk door een verschil in
hoeveelheid eiwitten, gaat
voornamelijk over grote EW zoals
albumine.)
3: Osmotische druk door transport
van ionen
2
Transport over het celmembraan is het contact tussen interstitiële vloeistof en ICF
Belangrijk hierbij is osmotische druk (vs in aantal opgeloste deeltjes)
Transport tussen interstitiële vloeistof en bloedplasma wordt bepaald door capillair endotheel. Dit is het
filtratie event dat gebeurd in de nier. Wordt bepaald door bloeddruk (hydrostatische druk) en oncotische
druk (druk die wordt geleverd door EW).
In bloedplasma zitten veel EW , in de interstitiële vloeistof heel weinig. Osmotische druk tussen plasma
en interstitium bestaat daardoor bijna niet, dus het transport van plasma naar interstitium of omgekeerd
wordt grotendeels bepaald door de oncotische druk (verschil in opgeloste EW).
1
,Transport van vloeistof tussen compartimenten
1. Interstitiële vloeistof versus plasma
Wordt bepaald door de Starling krachten welke de filtratie rate bepalen. Starling krachten tellen voor elk
capillair in ons lichaam en geven de mogelijkheid van vloeistofverandering van plasma naar interstitiële
ruimte. K : capillaire filtratie coefficient
f
(P -P ): hydrostatische drukverschil
c i
𝜎: reflectie-coefficient
( − ) oncotisch drukverschil
c i
De hydrostatische druk is afhankelijk van arteriele druk, veneuze druk, en pre- en post-capillaire
weerstand. In de regel duwt ze vloeistof uit een capillair
De oncotische druk wordt bepaald door de aanwezigheid van proteinen en is dus groter in bloed. Er
wordt dus vloeistof vanuit interstitium aangetrokken naar het capillair.
➔ Beide krachten werken elkaar dus tegen. In normale omstandigheden is het hydrostatisch
drukverschil groter dan het oncotisch drukverschil maar is
niet altijd zo.
Bijvoorbeeld in tekening, waarbij in het begin er een hoge
hydrostatische druk is, maar omdat bloedvat zo dun is
wordt deze naarmate men verder in het bloedvat gaat
minder groot en valt zelfs geleidelijk aan weg, waardoor de
oncotische druk overstijgt.
2. Intracellulaire vloeistof versus ECF
Osmotische drukverschillen bepalen de verplaatsing van vloeistof over het celmembraan. Binnen enkele
minuten wordt een verandering van ICF of ECF osmolaliteit gecompenseerd door de verplaatsing van
vloeistof (via aquaporines). Dus, afgezien van korte periodes, kunnen ICF en ECF in osmotische
evenwicht beschouwd worden.
Bij benadering kan je ervan uit gaan dat een nieuw osmotisch evenwicht tussen ECF en ICF ontstaat door
de verplaatsing van water, en niet door de verplaatsing van ionen.
Veranderingen in ICF volume ontstaan als reactie op een verandering in osmolaliteit in ECF.
Voorbeeld 1: toevoeging van isotoon NaCl (0,9%) aan ECF leidt tot verhoging van volume van ECF maar
niet ICF.
Voorbeeld 2: toevoeging van hypotoon NaCl (0,45%) aan ECF leidt tot verhoging van ECF én ICF.-> omdat
de globale osmolariteit van ECF daalt -> verplaatsing van water naar ICF
Voorbeeld 3: toevoeging van hypertoon NaCl (3%) aan ECF leidt tot stijging van ECF en daling van ICF. ->
omdat er water van ICF naar ECF gaat en ICF volume daalt.
2
,Structuur en functie van de nier
Verschillende segmenten van de nier:
Cortex (schors)
Buitenste mergzone (outer medulla)
Binnenste mergzone (inner medulla)
Ongeveer 1 Miljoen nefronen per nier. Nefronen worden ingedeeld naargelang de positie van het
Bowman kapsel:
Corticaal nefron (oppervlakkige nefronen)
Juxtamedullair nefron
➔ zijn qua anatomie hetzelfde, maar qua werking niet.
Verschillende segmenten van de tubulus:
Nierlichaampje (Bowman kapsel)
In het kapsel van Bowman bevinden zich glomerulaire haarvaten. Daar bevindt zich filtratie van bloed, de
vloeistof gaat er doorheen en wordt voorurine waarna het terechtkomt in het buizensysteem.
Proximale tubulus
Lis van Henle
Distale tubulus
Verzamelbuis
Het nefron in relatie tot het renaal bloedvatstelsel
De nier wordt rijkelijk doorbloed. (25% van de cardiale output)
Renale arterie wordt opgesplitst in verschillende segmenten. De afferente arteriool is het segment voor
nierlichaampje, het bloed gaat daar in de glomerulaire capillairen welke het bloed filtreren. Wat er na
filtratie overblijft wordt afgevoerd via efferente arteriolen: namelijk de Peritubulaire capillairen bij
oppervlakkige nefronen en de Vasa recta bij juxtamedullaire nefronen.
3
, Het lichaampje van Malpighi (nierlichaampje/glomerulus)
In het nierlichaampje gebeurt de ultrafiltratie van bloed. Aanvoer door afferente arteriolen, afvoer door
efferente arteriolen. De Filtratie barriere wordt gevormd door capillaire endotheelcellen, basale
membraan en foot-processes (uitsteeksels) van podocyten.
Bloed komt binnen via afferente arteriool en komt in de
Bowman ruimte (4), ultrafiltraat komt daar in. Dit gaat verder
naar de proximale tubulus (B) daar gaan dan de epitheelcellen
de uiteindelijke samenstelling bepalen
Nierlichaampje (A) bestaat uit verschillende celtypes.
Kluwen van bloedvaten, mesangiale cellen (5a en 5b) zijn
belangrijk voor de structuur. Het zijn een soort van gladde
spiercellen en brengen dynamiek in lichaampje.
De verschillende bloedvaten worden bedekt door podocyten (voetcellen). Deze bepalen hoe filtratie gaat
gebeuren en maken dus deel uit van de filtratie barrière.
Het Juxtaglomerulair apparaat (D), een segment van de stijgende Lus van Henle dat terug in contact
komt met het glomerulus. Hier wordt de samenstelling van de urine gecontroleerd door de macula densa
(gespecialiseerde epitheelcellen die samenstelling pro-urine meten) vooraleer de urine in de
verzamelbuis komt. Afhankelijk van de samenstelling wordt er eventueel renine vrijgesteld door
granulaire cellen (maar ook andere stoffen) die dan bijvoorbeeld vasoconstrictie/dilatatie van efferente
en afferente bloedvaten regelt zodat de hoeveelheid bloed dat binnenkomt in het nierlichaampje
vermindert/vermeerderd.
Filtratie barrière in detail
Bloed gaat over de structuur geperst worden in de Bowman ruimte, zo wordt er gefiltreerd. Eerst
passeert het de glycocalyx, een laag glycosaminoglycanen (negatief geladen). Deze vormen een extra
laag over de endotheelcellen, de letterlijke wand van de capillair. Deze endotheelcellen zijn de eerste
filter en zijn gefenestreerd, waardoor bloedcellen en plasma-eiwitten tegengehouden worden en plasma
doorheen de filtratiebarrière kan. Glomerulaire basale membraan scheidt het endotheel van epitheel en
bevat proteoglycanen (HSPGs) waardoor passage van negatief geladen grote moleculen beperkt wordt.
Het filtraat komt aan bij de epitheliale podocyten (hebben voetuitstulpsels). Deze vormen echt een
filtratiespleet waardoorheen vloeistof geperst kan worden, dit is iets DYNAMISCH. Het wordt door zeer
specifieke EW in stand gehouden en deze bepalen eveneens de diameter. De grootte kan dus ook
variëren.
Defecten in podocyten leiden tot proteïnurie. Normaal geraken proteïnen niet doorheen filtratie barrière
alsook cellen maar bij defecten kan dit wel gebeuren en worden de eiwitten dus uitgeplast.
4
