Hoorcolleges over de Nieren van het vak Orgaansystemen (Biomedische Wetenschappen, Universiteit Utrecht) uitgewerkt (2018/2019). De volgende onderwerpen komen aan bod: GFR, RPF, reabsorptie, filtratie, TGF, waterbalans, osmolariteit, zoutbalans, bloedvolume, zuur-base balans.
Hoorcollege 1: De nieren (18-12-2018)
Functies van de nieren
De belangrijkste functie van de nieren is de homeostatische regulatie van de water- en zoutbalans van het
bloed. De overige functies van de nieren zijn:
• Uitscheiden van afvalstoffen (metabole zuren, ureum, creatinine).
• Reabsorptie van nutriënten, water en elektrolyten.
Anatomie van de nier
Zie samenvatting Microscopische anatomie van de nier en Macroscopische anatomie van de nier.
Excretie
De excretie wordt bepaald door:
• Mate van filtratie (= de verplaatsing van vloeistof vanuit het bloed in de glomerulus naar het Kapsel
van Bowman). → Aspecifiek.
• Mate van reabsorptie (= de verplaatsing van vloeistof vanuit het lumen van de tubulus naar het
bloed in de peritubulaire capillairen).
• Mate van secretie. → Specifiek.
𝑒𝑥𝑐𝑟𝑒𝑡𝑖𝑒 = 𝑓𝑖𝑙𝑡𝑟𝑎𝑡𝑖𝑒 − 𝑟𝑒𝑎𝑏𝑠𝑜𝑟𝑝𝑡𝑖𝑒 + 𝑠𝑒𝑐𝑟𝑒𝑡𝑖𝑒
VOORBEELD 1: Berekening van glomerulair filtraat (GF).
De urineproductie is 1 L per dag. 99,5% van het glomerulaire filtraat (GF) wordt geresorbeerd door de
nierbuisjes. Hoe groot is het totale glomerulaire filtraat?
100∗1
= 200 L.
0,5
VOORBEELD 2: Berekening van de hoeveelheid bloed die per dag door de nieren stroomt.
De filtratiefractie (FF) is 20%. De hematrocriet is 50%. Bereken de hoeveelheid bloed die per dag door de
nieren stroomt om 200 L golmerulair filtraat te krijgen.
100∗200
∗ 2 = 2000 L
20
Filtratie
Belangrijke parameters voor filtratie zijn:
• Renal plasma flow (RPF) = De hoeveelheid bloedplasma die per minuut door de nieren stroomt.
• Glomeruli filtration rate (GFR) = De hoeveelheid bloedplasma die per minuut uit de glomeruli wordt
geperst.
• Renal blood flow (RBF) = De hoeveelheid bloed die per minuut door de nieren stroomt.
• Filtratiefractie (FF) = De hoeveelheid bloedplasma van de totale hoeveelheid bloedplasma die door
de glomeruli stroomt die naar buiten wordt geperst. = Het deel van het bloedplasma dat gefiltreerd
wordt.
GFR is altijd lager dan RPF, omdat GFR een percentage is van RPF.
1
,Berekenen van de klaring van een stof
Er geldt: de hoeveelheid stof die het bloed verlaat is gelijk aan de hoeveelheid stof die in de urine terecht
komt. Dit levert onderstaande formule op:
𝐶𝑧 ∗ [𝑧]𝑝𝑙𝑎𝑠𝑚𝑎 = 𝑉𝑢𝑟𝑖𝑛𝑒 ∗ [𝑧]𝑢𝑟𝑖𝑛𝑒 Vurine = Urinestroom [ml/min].
[z]urine = Concentratie van stof z in urine
Klaring = Het volume bloedplasma dat per minuut volledig [mmol/L].
van een stof wordt gezuiverd. Cz = Klaring van stof z [ml/min].
[z]plasma = Concentratie van stof z in
𝑉𝑢𝑟𝑖𝑛𝑒 ∗ [𝑧]𝑢𝑟𝑖𝑛𝑒 bloedplasma [mmol/L].
𝐶𝑧 =
[𝑧]𝑝𝑙𝑎𝑠𝑚𝑎
De klaring van een stof is 0 als deze stof vrij gefiltreerd wordt en volledig geresorbeerd wordt (en niet
gesecreteerd wordt).
Berekenen van RPF
Om de RPF te berekenen wordt de klaring van een stof die vrij
gefiltreerd wordt en actief gesecreteerd wordt, zoals PAH, berekend.
Het totale bloedplasma wordt gezuiverd van deze stof, waardoor deze
stof zich niet meer in de niervenen bevindt. De klaring van deze stof is
daarom gelijk aan RPF.
De RPF ligt rond de 200 ml/min.
Berekenen van GFR
Om de GFR te berekenen wordt de klaring van een stof die vrij gefiltreerd
wordt, niet gereabsorbeerd wordt en niet gesecreteerd wordt, zoals
creatinine of inuline, berekend. De klaring van deze stof is gelijk aan GFR.
De GFR ligt rond de 100-125 ml/min.
Als de klaring van een stof lager is dan de klaring van inuline of creatinine,
dan wordt de stof netto geresorbeerd. Als de klaring van een stof hoger is
dan de klaring van inuline of creatinine, dan wordt de stof netto
gesecreteerd: er is dan meer plasma gezuiverd van deze stof dan dat er gefiltreerd was.
Een daling van de GFR leidt niet direct tot het ophopen van stoffen in het lichaam. Echter, als de GFR sterk
daalt en het lichaam toch een constante hoeveelheid stoffen wil uitscheiden, dan neemt de concentratie
van stoffen in het bloedplasma toe. Kortom, een daling van de GFR leidt tot ophoping van afvalstoffen in
het lichaam.
Berekenen van filtratiefractie
De filtratiefractie wordt berekend met onderstaande formule:
𝐺𝐹𝑅
𝐹𝐹 =
𝑅𝑃𝐹
In een systemisch capillair is de FF lager dan in de glomerulus, omdat in de glomerulus altijd filtratie
plaatsvind en in een systemische capillair vindt zowel filtratie als reabsorptie plaats.
2
,Factoren die GFR reguleren
De GFR is hoog, omdat:
• Het oppervlak van de glomeruli groot is.
• De permeabiliteit van de glomeruli hoog is.
• De krachten die het bloedplasma naar buiten duwen zijn hoog.
Permeabiliteit van de glomeruli
De filtratiebarrière bestaat uit:
• Gevensterde endotheelcel.
• Basaalmembraan van endotheel.
• Filtratiespleten tussen podocytuitlopers.
De selectiviteit van de glomerulus filtratiebarrière wordt bepaald door:
• De grootte van de poriën in de filtratiespleet.
De poriën kunnen stoffen groter dan 65/70 kDa niet doorlaten.
• De lading van de poriën in filtratiespleet.
De poriën in de filtratiespleet zijn overwegend negatief geladen.
DUS: Stoffen die positief geladen zijn en kleiner dan 65/70 kDa kunnen door de filtratiebarrière.
Krachten die filtratie beïnvloeden
De krachten die filtratie beïnvloeden worden voornamelijk bepaald door de RBF en de bloeddruk. De
krachten die het bloedplasma uit de glomeruli persen zijn constant hoger dan de krachten die het
bloedplasma in de glomeruli behouden. Hierdoor treedt constant filtratie op.
• Krachten die het bloedplasma uit de glomeruli persen.
• De hydrostatische druk in de glomeruli (PGC).
De hydrostatische druk in de glomeruli is hoog en
constant. Dit komt doordat de efferente arteriole
aan het begin een klein beetje vernauwd is.
• De colloïd osmotische druk in het Kapsel van
Bowman (BS).
De aanzuigende werking van eiwitten in het Kapsel
van Bowman is verwaarloosbaar, omdat er
nauwelijks eiwitten aanwezig zijn in het Kapsel van
Bowman. Dit komt doordat er nauwelijks eiwitten
gefiltreerd worden.
• Krachten die het bloedplasma in de glomeruli behouden.
• De hydrostatische druk in het Kapsel van Bowman
(PBS).
De hydrostatische druk in het Kapsel van Bowman
wordt veroorzaakt door de aanwezigheid van
filtraat. Deze druk is constant, omdat het
gefiltreerde bloedplasma constant het Kapsel van
Bowman uitstroomt.
• De colloïd osmotische druk in de glomeruli (GC).
De colloïd osmotische druk in de glomeruli stijgt
van afferent naar efferent, omdat de concentratie
eiwitten in het bloed hoger wordt, doordat er vocht
uit de glomeruli wordt onttrokken.
3
, 𝑓𝑖𝑙𝑡𝑟𝑎𝑡𝑖𝑒𝑑𝑟𝑢𝑘 = (𝑃𝐺𝐶 + 𝜋𝐵𝑆 ) − (𝜋𝐺𝐶 + 𝑃𝐵𝑆 )
Reabsorptie in het peritubulaire capillair
Reabsorptie vindt plaats in het peritubulaire capillair. De krachten
die de interstitiële vloeistof in het peritubulaire capillair duwen
liggen constant hoger dan de krachten die het bloedplasma uit het
peritubulaire capillair persen. In het peritubulaire capillair is de
hydrostatische druk laag en de colloïd osmotische druk hoog.
Hierdoor treedt constant reabsorptie op. Het peritubulaire capillair
is gericht op het aantrekken van interstitiële vloeistof. Stoffen in de
interstitiële vloeistof worden daardoor vanzelf het peritubulaire
capillair in gezogen.
Auto-regulatie
De nier heeft auto-regulatiemechanismen om de GFR constant te houden, omdat de afvoer van
afvalstoffen constant moet blijven. Deze auto-regulatiemechanismen zorgen ervoor dat de GFR niet
verandert t.g.v. een verandering in de bloeddruk.
Deze betrokken auto-regulatiemechanismen zijn:
• Myogene reflex.
Als de bloeddruk stijgt dan komt de afferente arteriole op spanning te staan. Hierdoor openen
mechanically-gated ionkanalen in de gladde spiercellen. Dit leidt tot depolarisatie van de gladde
spiercellen, waardoor voltage-gated Ca2+-kanalen in de gladde spiercellen openen. Dit leidt tot een
verhoging van de Ca2+-concentratie in de gladde spiercellen. De gladde spiercellen gaan
samentrekken, wat leidt tot vasoconstrictie van de afferente arteriole. Dit voorkomt een stijging
van de bloeddruk in de glomerulus.
• Tubulo-glomerular feedback (TGF).
Feedback van de distale tubulus naar de afferente arteriole. Dit gebeurt via de macula densa. De
macula densa is in staat om aan de afferente arteriole de informatie over de urinestroom door te
geven.
• Hoge urinestroom.
Er wordt te veel gefiltreerd in de glomerulus (toename van de GFR), doordat de bloeddruk is
gestegen. Hierdoor treedt vasoconstrictie van de afferente arteriole op. De weerstand in de
afferente arteriole stijgt, waardoor de hydrostatische druk in de glomerulus afneemt.
• Lage urinestroom.
Er wordt te weinig gefiltreerd in de glomerulus (afname van de GFR), doordat de bloeddruk
is gedaald. Hierdoor treedt vasodilatatie van de afferente arteriole op. De weerstand in de
afferente arteriole daalt, waardoor de hydrostatische druk in de glomerulus toeneemt.
In de grafiek op de volgende pagina is te zien dat over een groot gedeelte van de bloeddruk de GFR en RPF
constant zijn. Dit wordt veroorzaakt door het samenspel van de afferente arteriole en de efferente
arteriole:
Bloedstroom Bloeddruk GFR RBF FF
glomerulus glomerulus
Constrictie Daalt, omdat de Daalt. Daalt. Daalt. Blijft gelijk.
afferente arteriole weerstand toeneemt.
Constrictie Daalt, omdat de Stijgt. Stijgt. Daalt. Stijgt.
efferente arteriole weerstand toeneemt.
4
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller anoukbmw. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $7.50. You're not tied to anything after your purchase.
