Les 2 – Glomerulaire filtratie
- Dia 3: (Op deze voorstelling zijn de haarvaten veel breder en groter dan de
realiteit).
De ongezuiverde bloedstroom komt onderaan toe via de afferente arteriole, en zal
terecht komen in een kluwen van heel fijne haarvaten. De structuur van de
haarvaten is zodanig gemaakt, dat de filtratie correct kan gebeuren. Wanneer de
filtratie gebeurd is, zal het niet-gefiltreerde bloed (80%) weggevoerd
worden via de efferente arteriole.
Het bloed dat wel gefiltreerd is, komt in de ruimte van Bowman terecht. Deze
ruimte is omgeven door het kapsel van Bowman, dat bestaat uit epitheelcellen.
Binnen de ruimte bevindt zich het kluwen van haarvaten. Het kapsel van Bowman
en de glomerulus worden samen het nierlichaampje genoemd. De uitgang van
de ruimte van Bowman is de proximale tubulus.
In het kapsel van Bowman wordt het eerste filtraat, de primaire urine, gevormd.
- Dia 4: Hier zien we een EM beeld van het kluwen langs de buitenzijde.
Podocyten is de latijnse term voor ‘voetcellen’. Dit zijn grote cellen met uitlopers
en deze uitlopers gaan in mekaar gaan overlopen. De uitlopers vormen fijne
filtratie spleten die afgesloten met een semiporeus membraan. Deze structuur
maakt filtratie mogelijk van het bloed dat zich aan de binnenzijde bevindt, naar
de buitenzijde; het filtraat vormt de primaire urine.
- Dia 5: We zien de doorsnedes van drie capillairen. Aan de binnenzijde van de
capillairen is het circulerend bloed aanwezig, dat afkomstig is van de afferente
arteriole. De binnenbekleding van de capillairen bestaat uit endotheelcellen.
Tussen de endotheelcellen zijn zeer kleine openingen, de fenestrae genaamd.
Aan de buitenzijde van de capillairen zien we de grote podocyten (paars), met de
vele voetprocessen. Tussen de voetprocessen zijn er ook zeer kleine ruimtes
aanwezig. Zo is er dus een opening aan de binnenzijde, tussen de endotheelcellen,
en aan de buitenzijde, tussen de voetprocessen. Dankzij deze openingen is
filtratie mogelijk. De openingen tussen de endotheel cellen laten filtratie van
de meeste plasmacomponenten toe, maar zijn klein genoeg om bloedcellen
tegen te houden. De negatief geladen eiwitten op de poriën zorgen ook dat
negatief geladen plasma eiwitten afgestoten worden.
De capillaire vaten worden aan mekaar gehouden door mesangiale cellen. Deze
cellen hebben contractiele capaciteiten, en wanneer ze samentrekken kunnen ze
de doormeter van de capillairen beïnvloeden.
- Dia 6 en 7: Er is mogelijkheid tot passage van vloeistoffen en kleine
opgeloste deeltjes, via de voetprocessen en de fenestrae. Tussen de
openingen ligt de basale membraan, die negatief geladen is, en consistentie geeft
aan de wand rondheen de capillaire structuren. Dit alles is opgebouwd om
vloeistoffen met kleine stofdeeltjes er doorheen te filteren.
Sommige stoffen hebben een te grote moleculaire grootte, waardoor deze
stoffen, zoals eiwitten, niet kunnen passeren. Eiwitten dienen oa voor de
spierwerking, en hebben we ze nodig om te groeien en onze weefsels te
genereren. De nier gaat er daarom voor zorgen dat de eiwitten in het lichaam
gehouden worden. De passage van eiwitten wordt niet enkel geblokkeerd doordat
ze te groot zijn, maar eiwitten hebben ook een negatieve lading, waardoor ze
, afgestoten worden door de basale membraan. De meeste nierziekten gaan
gepaard met doorgankelijkheid van eiwitten en aanwezigheid van eiwitten
in de urine.
Net zoals de eiwitten, zijn ook de bloedcellen (oa RBC) te groot om
gefiltreerd te worden. Wanneer we RBC zouden terugvinden in de urine, duidt
dit waarschijnlijk op een probleem thv de nieren.
- Dia 8: Het eerste filtraat dat gevormd wordt, heeft een zeer grote gelijkenis met
het plasma, qua volume van vocht en qua samenstelling van de stofdeeltjes of
elektrolyten. De concentratie van Na, K ,Cl, … in het eerste filtraat is vergelijkbaar
met deze in plasma, dus de osmolariteit is ongeveer gelijk (300 mOsm).
Welke krachten zorgen ervoor dat het filtraat ontstaat? Er is een balans tussen
drie verschillende krachten die filtratie tot stand brengen:
o Hydrostatische druk = bloeddruk
o Colloid osmotische druk = de druk die gevormd wordt door eiwitten in het
bloed, voornamelijk albumine. Wanneer de albumine concentratie in het
bloed laag is, daalt deze druk ook.
o Druk aanwezig in de proximale tubulus. Het filtraat stapelt zich op in het
kapsel van Bowman en vormt een soort waterkolom, die een zeker druk
heeft.
- Dia 9: De hydrostatische druk is in dit voorbeeld 55 mmHg. De gemiddelde
bloeddruk bij de mens is 90-95 mmHg. In de glomerulus is de druk lager,
omdat de vaatwand hier te ‘licht’ is en zou scheuren als de druk hoger was.
De druk moet echter wel hoog genoeg blijven om filtratie te kunnen
veroorzaken.
Door de hydrostatische druk is het bloed geneigd om te gaan filtreren richting de
ruimte van Bowman. Er zijn echter tegendrukken zoals de colloid osmotische
druk en de vloeistofdruk, die dit tegenwerken. De colloid osmotische druk is hier
30 mmHg, en wordt gevormd door de osmotische aantrekkingskracht van
albumine, dat in de circulatie aanwezig is. Albumine kan niet filtreren richting de
ruimte van Bowman, waardoor de druk gericht is naar binnen. De druk van de
waterkolom die thv de proximale tubulus aanwezig is, zal ook als tegendruk
werken en bedraagt hier 15 mmHg. Als we de drie krachten in achting nemen,
hebben we hier een netto filtratiedruk van 10 mmHg. Dit lijkt een kleine
druk, maar er zijn 1 miljoen nefronen, die naast elkaar in parallel werken
en elkaar ondersteunen. De werking van de nefronen kan dus opgeteld worden.
- Dia 10: De glomerulaire filtratie is niet alleen afhankelijk van de krachten, maar
ook van andere factoren. De grootte van de oppervlakte van de capillairen die
meewerken aan de filtratie, en de doorgankelijkheid van de vaatwand tussen de
capillair en de kapsel van Bowman, spelen ook een rol. De capillairoppervlakte
kan beïnvloed worden door de mesangiale cellen, die al dan niet kunnen
contraheren.
- Dia 11 en 12 (!!!): Tussen een gemiddelde bloeddruk van 80 tot 160-180
mmHg, zien we dat de nier ervoor zorgt dat de glomerulaire filtratie stabiel
blijft, en dus onafhankelijk van de systemische bloeddruk! Eenmaal we
onder de gemiddelde bloeddruk dalen, zien we dat de glomerulaire filtratie
heel snel afneemt.
Wanneer iemand in shock gaat na een auto-accident bijvoorbeeld, stuikt de
bloeddruk in mekaar, en zien we dat de glomerulaire filtratie ook ineen stuikt.
Één van de belangrijkste functies van de nier is om het bloedvolume op peil te
