Physiologie der Niere at Veterinärmedizinische Universität Wien

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Harnstoff: Entstehung, Konzentration im Plasma, Ausscheidung über die Niere?

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Was ist die renale Clearance?

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Was ist der Bayliss-Effekt und wie wirkt er?

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Wie funktioniert das tubuloglomeruläre Feedback?

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Aus welchen 3 Schichten besteht die Filtrationsbarriere der Niere (von innen nach außen)?

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Welche Substanzen können zB. zur Erfassung der Nierenfunktion im Plasma nachgewiesen werden?

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Kreatinin: Entstehung, Konzentration im Plasma, Ausscheidung über die Niere?

Wann kommt es zur vermehrten Kreatinin-Ausscheidung und wann zur verminderten Kreatinin-Ausscheidung?

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Was versteht man unter isomolarer Resorption?

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Welche Möglichkeiten der Resorption von NaCl aus dem Lumen des prox. Tubulus in die Zellen gibt es?

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Welche Antriebsmechanismen für den passiven parazellulären Transport von Cl- aus dem Lumen in die Zelle gibt es?

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Was ist der effektive Filtrationsdruck?

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Was ist mit Autoregulation der Nierendurchblutung gemeint und welche Parameter werden hiermit weitgehend konstant gehalten?

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Physiologie der Niere

Harnstoff: Entstehung, Konzentration im Plasma, Ausscheidung über die Niere?

-) Entstehung: Harnstoff wird im Harnstoffzyklus der Leber aus Ammoniak synthetisiert.

-) Konzentration im Plasma: Harnstoffkonzentration im Plasma unterliegt auch unabhängig der Nierenfunktion stärkeren Schwankungen. Harnstoffkonzentration kann z.B. einige Stunden nach proteinreicher Nahrung oder auch bei verstärktem Proteinabbau (Fieber, Gewebsabfall...) erhöht sein. Außerdem stellt die Rezirkulierung im Tubulussystem ein Problem dar, weil man dadurch nicht auf die Glomeruläre Filtrationsrate schließen kann.

-) Ausscheidung: Harnstoff wird normalerweise über die Niere ausgeschieden. Rezirkulierung eines Teils des Harnstoffs im Tubulussystem.

Physiologie der Niere

Was ist die renale Clearance?

Renale Clearance ist das Resultat von Filtration und Sekretion abzüglich der Resorption. 

z.B. bedeutet eine renale Clearance von 125ml/min, dass in der Niere 125ml Plasma pro Minute von einer bestimmten Substanz (wie z.B. Harnstoff) befreit werden. 

Substanzen, die filtriert, aber anschließend vollständig resorbiert werden (z.B. Glukose) haben eine renale Clearance von 0.

Physiologie der Niere

Was ist der Bayliss-Effekt und wie wirkt er?

-) Der Bayliss-Effekt ist v.a am Vas afferens wirksam 

-) Dieser Effekt beruht darauf, dass die glatten Muskelfasern des Gefäßes auf eine Dehnung innerhalb weniger Sekunden mit einer Tonuserhöhung reagieren. 

-) Durch die erhöhte Wandspannung aufgrund des gesteigerten Blutdrucks reagieren die dehnungsaktivierten Kationenkanäle. Es strömt Ca2+ ein und Ca2+ ist ja wichtig für die Arbeit von glatten Muskelzellen. 

-) Der Bayliss-Effekt ist sehr wichtig, weil er äußerst schnell (innerhalb von 1-2 Sekunden) abläuft.

Physiologie der Niere

Wie funktioniert das tubuloglomeruläre Feedback?

Wenn der Blutdruck steigt und wenn der Anstieg über den Bayliss-Effekt nur unvollständig abgefangen werden kann, dann erhöht sich die GFR. Damit wird auch die Resorptionskapazität des Tubulussystems für NaCl überschritten und die NaCl-Konzentration im dicken Teil der Henle-Schleife (=Tubulus rectus distalis) wird erhöht. Mehr NaCl im Tubulus rectus distalis bedeutet mehr NaCl an der Macula densa --> Macula densa schüttet Adenosin aus --> Konstriktion der Vas afferens --> Reduktion der GFR.

In umgekehrter Weise wird über das tubuloglomeruläre Feedback aber auch ein Abfall des Blutdrucks bzw. der GFR abgefangen.

Reaktionszeit des TGF beträgt 15 - 20 Sekunden.

Physiologie der Niere

Aus welchen 3 Schichten besteht die Filtrationsbarriere der Niere (von innen nach außen)?

-) gefensterte Endothelzellen

-) Basalmembran

-) epitheliale Podozyten

Physiologie der Niere

Welche Substanzen können zB. zur Erfassung der Nierenfunktion im Plasma nachgewiesen werden?

-) Harnstoff

-) Kreatin

-) Kreatinin

-) Harnsäure


Diese Substanzen haben alle Stickstoff als einen ihrer Bestandteile.
Normalerweise untersucht man Harnstoff und Kreatinin (weil am leichtesten zum Handhaben).

Physiologie der Niere

Kreatinin: Entstehung, Konzentration im Plasma, Ausscheidung über die Niere?

Wann kommt es zur vermehrten Kreatinin-Ausscheidung und wann zur verminderten Kreatinin-Ausscheidung?

-) Entstehung: Kreatin und Kreatinin sind Endprodukte des Stickstoff-Stoffwechsels. Kreatin-Phosphat wird im Muskel als Energiespeicher verwendet (Übertragung einer energiereichen Phosphat-Gruppe) wobei Kreatin entsteht. Aus Kreatin wird dann Kreatinin und diese Substanz wird mit dem Harn ausgeschieden. 

-) Konzentration im Plasma: Kreatinin wird mit weitgehend konstanter Rate ins Plasma abgegeben. (Kreatinin unterliegt hinsichtlich der Plasma-Konzentration also keinen Schwankungen z.B. aufgrund der Stickstoffaufnahme oder aufgrund des endogenen Proteinmetabolismus) 

-) Ausscheidung über die Niere: Kreatinin gelangt fast ausschließlich über die Filtration in das Tubulussystem. Störungen der Filtrationsfunktion kann man also schnell erkennen, weil die Konzentration von Kreatinin im Plasma rasch ansteigt. 

-) Verminderte Kreatininausscheidung kann bei Hungerzuständen auftreten.

-) Vermehrte Kreatininausscheidung kann auftreten, wenn es zB. zum vermehrten Eiweißabbau im Körper durch Fieber oder Muskelerkrankungen kommt.

Physiologie der Niere

Was versteht man unter isomolarer Resorption?

Unter isomolarer Resorption versteht man, dass durch Resorption von Teilchen, wie Na+, Cl- Wasser in die Zellen nachfolgt.
Die Konzentration osmotisch wirksamer Teilchen bleibt also in der Tubulusflüssigkeit gleich, so wie sie vorher im Lumen war. 

Nennt man also dann isomolare Resorption.

Physiologie der Niere

Welche Möglichkeiten der Resorption von NaCl aus dem Lumen des prox. Tubulus in die Zellen gibt es?

-) Cotransport z.B. mit Glukose, Galaktose, aber auch neutralen oder sauren AS.

-) Na+/H+-Antiport, wobei Na+ in die Zelle gelangt und H+ in das Lumen. Dieser Antiport ist wichtig für die Aufrechterhaltung des Säure-Basen-Status.


Physiologie der Niere

Welche Antriebsmechanismen für den passiven parazellulären Transport von Cl- aus dem Lumen in die Zelle gibt es?

-) Diffusion aufgrund der lumennegativen Spannung

-) Diffusion aufgrund der durch die Wasserresorption erhöhten luminalen Cl- Konzentration

-) Solvent Drag = Resorption von Natrium und Chlorid führt zur Wasserresorption. Zusammen mit dem resorbierten Wasser werden weitere Solute "mitgerissen" = Konvektion = Solvent Drag

Physiologie der Niere

Was ist der effektive Filtrationsdruck?

-) Der effektive Filtrationsdruck ist jener Druck der für die Filtration des Plasmas aus den Glomeruluskapillaren in die Bowman-Kapsel sorgt. 


Effektiver Filtrationsdruck = Hydrostatischer Druck - Gewebsdruck - kolloidosmotischer Druck

Physiologie der Niere

Was ist mit Autoregulation der Nierendurchblutung gemeint und welche Parameter werden hiermit weitgehend konstant gehalten?

-) Die Autoregulation der Nierendurchblutung bewirkt, dass die Durchblutung in einem Bereich des arteriellen Mitteldrucks von 80-180mmHg weitgehend stabil gehalten wird.

-) Damit werden auch folgende Parameter weitgehend konstant gehalten: Renaler Blutfluss (RBF), renaler Plasmafluss (RPF) und die glomeruläre Filtrationsrate (GFR)

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