Samenvatting veterinaire fysiologie B
Hoofdstuk 1: de nier
1.1 Belangrijke aspecten
Nierfuncties: gluconeogenese (glucose maken), stabilisatie osmolariteit, regelen
ionenconcentraties, homeostase zuur-base evenwicht, productie renine, ….
Een nefron is de functionele eenheid van de nier.
Op de figuur hiernaast is weergeven welk deel van
het nefron thv de cortex ligt (boven de lijn) en
welk deel thv van het merg ligt (onder de lijn).
Een nefron bestaat uit niertubuli, welke blind
eindigen in de glomerulus. Het blind eindigend
deel wordt ingedeukt door een efferente en een
afferente arteriole, met hiertussen een capillair
netwerk. Thv de glomerulus is er dus geen sprake
van venen!
Het bloedcompartiment en het urinecompartiment zijn van elkaar
gescheiden. Er is echter wel een filter aanwezig tussen het bloed
en de urine = tussen de glomerulus en het kapsel van Bowmann.
De grootte van de poriën in de filter liggen vast. Bepaalde zaken
worden dus altijd doorgelaten, andere zaken nooit. Het proces dat
hier plaatsgrijpt is filtratie (op basis van de grootte van de
molecule en de lading) = bloed → kapsel van Bowmann. De nier
filtert ‘alle’ glucose (uit de fractie van het bloed dat er langs komt).
Glucose is echter wel belangrijk om in het lichaam te houden, maar
komt toch in de nier terecht. Daarom is er wel reabsorptie mogelijk
= tubuli → bloed. Tot slot kunnen stoffen nogmaals terug naar de
nier via secretie = bloed → urine.
- Filtratie: gebeurt oiv de bloeddruk. De filter bestaat uit gefenestreerd endotheel van de
glomerulaire capillairen – een basaal membraan – binnenste laag kapsel van Bowmann =
podocyten, met poriën welke doorlekken van eiwit verhinderen. In normale
omstandigheden gaat er geen eiwit doorheen de filter (dus nooit eiwit in de urine!). Eiwitten
zijn namelijk nodig in het bloed om de osmotische kracht te vormen en zo het vocht in het
bloed te houden. Indien er wel eiwit in de urine voorkomt, is er een probleem met de filter
of een ontsteking in de urinewegen. Alles dat kleiner is (ionen, aminozuren, …) wordt wel
gefilterd. Op twintig minuten tijd wordt al het bloed onderworpen aan filtratie (dus drie keer
per uur).
- Reabsorptie: in tegenstelling tot filtratie, wat een ruw proces is, is dit een veel fijner proces.
Er wordt verfijnd wat reeds gefilterd werd (bruikbare producten bijhouden). Zo worden
1
,toxische producten en afvalstoffen wel nog steeds verwijderd met de urine, hoewel
bepaalde afvalstoffen (zoals ureum) wel in geringe mate gereabsorbeerd worden. De stoffen
gaan terug naar het bloed via peritubulaire capillairen, welke naast de afvoerbuizen lopen.
- Secretie: het transport van de peritubulaire capillairen terug naar de afvoerbuizen. Deze
stoffen kunnen echter ook vanuit de wand van de afvoerbuizen komen (het epitheel). Dit
deel werd origineel dus niet gefilterd, want bv. te groot om door de filter te gaan.
Urine bevat dus weinig nutriënten, maar vooral veel afvalstoffen. ‘Normaal’ is de
osmolariteit van urine groter dan van het plasma, maar klopt niet volledig, want zonder te
drinken wordt er nog steeds metabool water geproduceerd om afvalstoffen kwijt te geraken.
1.2 Functionele morfologie
Bouw nefron: hoewel er aan de glomerulus geen venen zijn, zijn er wel peritubulaire
venulen. Elk deel van de afvoerbuizen heeft zijn eigen morfologie en daarmee ook zijn eigen
functie/doorgankelijkheid. Er bestaan twee soorten nefronen: corticale nefronen bevatten
glomeruli die in de buitencortex liggen (dus heel perifeer) en bevatten korte lussen van
Henle. Juxta-medullaire nefronen hebben glomeruli die dichter tegen het merg liggen en
bevatten lange, diep liggende lussen van Henle.
Bouw glomerulus: liggen enkel in de cortex. De bloedtoevoer gebeurt via de afferente
arteriole, welke in capillairen splitst die dan samenkomen in de efferente arteriole. Deze
efferente arteriole staat in verbinding met de peritubulaire capillairen, welke verbonden zijn
met venulen. Het gefilterde bloed vormt de primaire urine, welke vrij is van eiwitten.
Tubulair systeem: het kapsel van Bowmann bestaat uit twee wanden met daartussen een
ruimte die het filtraat ontvangt. Dit filtraat wordt doorgestuurd naar de proximale tubulus
→ lus van Henle → distale tubulus → verzamelbuizen. Tussen de afferente en de efferente
arteriole verdikt een deel van de distale tubulus tot de macula densa. Hiernaast liggen de
juxtaglomerulaire cellen welke renine produceren.
In het filtraat zit water zodat stoffen die opgelost zijn in water afgevoerd kunnen worden.
Het water is echter wel nodig in het lichaam en moet dus bijgehouden worden, via
reabsorptie. Deze waterreabsorptie gebeurt optimaal in de proximale tubuli. In de distale
tubuli en de verzamelbuizen zullen hormonale mechanismen de urinesamenstelling bepalen,
door de dynamiek van receptoren in de membraan (enkel daar werkt hormoon in).
Urinewegen: twee nierbekkens → twee ureters → één urineblaas → één urethra. De ureters
zijn schuin ingebouwd in de blaas, zodat er geen sfincters nodig zijn ter afsluiting. Als de
blaas uitzet, worden de ureters afgekneld en kan de urine niet terug naar de nier stromen.
Het epitheel van de urinewegen is ondoordringbaar voor water en andere stoffen, zodat de
urinaire samenstelling hier vastligt. Enkel bij het paard is er nog bijmenging van het eiwit
mucine mogelijk.
1.3 Bloedvloei en druk in de renale bloedvaten
De bloedperfusie (= bloedvoorziening) van de nier is veel groter dan wat ze nodig heeft, dit is
noodzakelijk voor het verwijderen van afvalstoffen. Minieme wijzigingen in de bloedvloei
2
,hebben een grote impact. Er is maar een klein percentage van het bloed nodig voor het
merg, omdat daar geen filtratie gebeurt zoals in de cortex.
De hydrostatische druk (HD) komt overeen met de bloeddruk. Deze druk is hoger in de
glomerulaire capillairen dan in normale capillairen. De druk in de efferente arteriolen is ook
hoger dan in normale venulen (want arterie meer glad spierweefsel dan vene). Er is maar
een gering drukverlies over de lengte van de glomerulaire capillairen (want twee keer
arteriole i.p.v. overgang naar venule → kleiner drukverlies). De HD in peritubulaire
capillairen is lager dan in gewone capillairen en dus ook lager dan de cluwe die ervoor zit →
goed voor reabsorptie vanuit de tubuli (lagere druk = makkelijker).
De gecombineerde weerstand tegen bloedvloei in afferente en efferente arteriolen is hoog.
Drukverval thv de rode cirkel is gering. De HD in
de capillairen is dus ongeveer gelijk aan de HD in
de efferente arteriole. Deze splitst in
peritubulaire capillairen rond de tubuli →
drukverval. Renale arterie die in afferente
arteriolen splitst ook drukverval want zijn ook
vertakkingen net zoals peritubulaire capillairen.
Richting peritubulaire venen ook weer groot
drukverval.
De vasa recta zijn peritubulaire capillairen rond
de lus van Henle welke een recht verloop
vertonen.
1.4 Functie van de glomerulus
De glomerulus dient als een zeef. Het laat meer door dan normale capillairen, maar is ook
ondoorlaatbaar voor rode bloedcellen, eiwitten en grote moleculen. De filter bestaat zoals
eerder gezien uit drie lagen en de grootte van de poriën ligt vast (onder normale
omstandigheden!).
Als er bloed in de urine aanwezig is, kan dit wijzen op een ontsteking in de filters → rode
bloedcellen vrij. Kan ook door een verwonding aan de tubuli. Een kleine hoeveelheid vrij
hemoglobine wordt wel mee uitgescheiden (vrij in bloedbaan, normaal heel weinig).
Examen!!!
De bloeddruk (HD) duwt vocht vanuit het glomerulair netwerk
(wordt op de tekening door één capillair voorgesteld, in werkelijkheid
meer) richting het kapsel van Bowmann = filtratie. Deze filtratie/HD
wordt tegengewerkt door de HD vanuit het kapsel van Bowmann.
Ook ontvangt hij een tweede tegendruk, geproduceerd door de
eiwitten in het bloed, welke de eiwit-osmotische druk heet: meer
eiwit in het bloed → bloed wil vocht vasthouden. Als er minder eiwit
is, moet de pijl hiernaast dunner zijn, omdat er minder vocht wordt
bijgehouden. Hiernaast staat de kracht van elke druk weergeven. De
twee tegendrukken worden afgetrokken van de HD in de capillairen,
met een netto filtratiedruk(!) van 10 mm Hg als resultaat.
3
, Examen!!!
Thv de glomerulus blijven de twee HD’s
(paars en geel) gelijk, terwijl de eiwit-
osmotische druk over dit netwerk wel
verandert. Deze druk neemt toe naar het
einde van de capillairen, omdat er water
richting het kapsel van Bowmann geduwd
wordt. Op die manier blijft er meer eiwit
achter in het plasma, terwijl het water
richting het nefron gaat.
De eiwit-osmotische druk neemt toe over het capillair verloop totdat ze bijna gelijk is aan
de bloeddruk → nog nauwelijks filtratie t.o.v. beginfiltratie.
Stel bloeddruk daalt (paarse lijn daalt) → filtratie stopt sneller want eiwit-osmotische druk
sneller op zelfde niveau. Dus bij te lage bloeddruk gevaar voor te weinig filtratie. Bloeddruk
voldoende hoog houden door efferente arteriole te vernauwen (zie later). Stel bloeddruk te
hoog (paarse lijn stijgt) → meer filtratie, maar gebeurt niet (compensatie) want kan
exploderen.
NOTE: bloeddruk kan wel veranderen (overal dan), het drukverval overheen de glomerulus is
gering.
Om te bepalen hoeveel er gefilterd wordt, wordt er gebruik gemaakt van de glomerulaire
filtratie intensiteit (GFI/GFR (synoniem)) = het volume vloeistof dat per minuut vanuit de
glomerulaire capillairen in de ruimte van Bowmann wordt gefilterd. Er wordt dus gekeken in
welke mate de twee nieren hun werk doen. GFR = Kf x netto filtratiedruk (10 mm Hg). Kf is
de filtratiecoëfficiënt = membraanpermeabiliteit (blijft normaal constant) x
filtratieoppervlakte (som alle glomeruli van de twee nieren).
De GFI wordt via twee factoren geregeld: nierbloedvloei (richting de nier) & HD thv de
glomerulaire capillairen. Beiden worden geregeld door de arteriële bloeddruk en de
contractiestatus van de afferente en efferente arteriolen. De totale weerstand van de in
serie geschakelde afferenten en efferenten bepaalt de nierbloedvloei bij iedere mogelijke
arteriële druk.
als de afferente arteriole in constrictie gaat, daalt de bloeddruk. Dit gebeurt oiv de
sympathicus. Als je moet vluchten, gaat het bloed minder naar de nieren, maar naar de
organen nodig om te overleven en de spieren. Als de afferent in constrictie is, zal de
filtratiedruk in de glomerulaire capillairen dalen. Als de efferent in constrictie is, zal de
filtratiedruk in de glomerulaire capillairen stijgen. Dit gebeurt bv. bij een bloeddrukval (ter
compensatie contraheert efferent) en gebeurt dagelijks als je bv. minder drinkt. Een
constrictie van de afferent of efferent zal wel beiden zorgen dat de renale bloedvloei daalt,
maar ze hebben dus een tegengesteld effect op de HD in de glomerulaire capillairen.
Afferent laten contraheren en efferent laten dilateren door verschil in receptoren.
4
