De Nier – Systeemfysiologie
Inhoudsopgave
DEEL A: Fysiologie van lichaamsvloeistoffen............................................................................................................................... 3
Lichaamsvloeistoffen ...................................................................................................................................................................... 3
Osmotische druk – oncotische druk ................................................................................................................................................ 3
Transport van vloeistof tussen compartimenten (interstitieel vocht – plasma) ............................................................................. 4
DEEL B: Structuur en functie van de nieren................................................................................................................................. 5
Functionele anatomie van de nier .................................................................................................................................................. 5
........................................................................................................................................................................................................ 5
Het lichaampje van Malpighi (nierlichaampje) ............................................................................................................................... 6
Gespecialiseerde epitheelcellen in de tubulus ................................................................................................................................ 7
DEEL C: Glumerulaire filtratie en renale doorbloeding ............................................................................................................... 8
Glomerulaire filtratie ...................................................................................................................................................................... 8
................................................................................................................................................................................................. 10
Renale doorbloeding/ plasma flow ............................................................................................................................................... 11
Regulatie van GFR en RPF ............................................................................................................................................................. 12
DEEL D: NaCl en watertransport .............................................................................................................................................. 15
Na+ transport op cellulair niveau ................................................................................................................................................. 15
Cl- transport op cellulair niveau.................................................................................................................................................... 17
Regulatie van NaCl transport ....................................................................................................................................................... 19
Watertransport langs epitheelcellen in het nefron....................................................................................................................... 21
Regulatie van water transport ...................................................................................................................................................... 22
DEEL E: Volume- en osmo-regulatie .......................................................................................................................................... 24
Concentratie en verdunning van urine ......................................................................................................................................... 25
Controle van de extracellulaire osmolaliteit ................................................................................................................................. 27
Controle van het extracellulair volume ......................................................................................................................................... 30
DEEL F: Absorptie en secretie-mechanismen ............................................................................................................................ 33
Glucose transport in het nefron .................................................................................................................................................... 33
Organische anionen en kationen .................................................................................................................................................. 34
DEEL G: K+ en Ca2+ homeostase ................................................................................................................................................. 35
DEEL H1: homeostase en transort van Ca2+ ............................................................................................................................. 37
Ca2+ balans en de renale omgang met Ca2+ ............................................................................................................................... 37
Celullaire transportmechanismes ................................................................................................................................................. 37
1
, Regulatie van Ca2+ transport ....................................................................................................................................................... 39
DEEL H2: transport van zuren en basen .................................................................................................................................... 40
Zuur-base balans .......................................................................................................................................................................... 40
Zuur-base transport via het nefron ............................................................................................................................................... 40
Productie van ‘nieuw’ HCO3 via ammoniagenese ........................................................................................................................ 44
Renale respons op zuur-base afwijkingen .................................................................................................................................... 44
2
,DEEL A: Fysiologie van lichaamsvloeistoffen
50-60% van ons lichaamsgewicht bedraagt water
o Intracellulair volume (40%)
o Extracellulair volume (60%)
▪ Plasma volume: effectief circulerend volume ECV
▪ Interstitieel vocht: zit in orgaanmateriaal
▪ Transcellulair vocht
→ intra- en extracellulair volume staan in contact met elkaar via transporters waardoor ze dus een invloed op elkaar
kunnen uitoefenen
Lichaamsvloeistoffen
Na/Cl is het belangrijkste ionenpaar, belangrijke osmoliet in de extracellulaire vloeistof en bepaald dus in grote
maten de osmolariteit
→ Verschillen in osmalariteit zullen niet lang blijven bestaan door watertransport doorheen de celmembraan
met consequenties voor het celvolume
Ernstige gevolgen voor het zwellen en krimpen van cellen (vooral neuronen CZS): Neuronen in het CZS zijn heel
gevoelig aan veranderingen in osmolariteit, worden zeer snel beschadigd en geven dus snel neuronale gevolgen
Bepaling van …
Bloeddruk door uitwisseling bloedplasma en interstitieel vocht over de capillaire membraan
Oncotische druk door een verschil in de hoeveelheid eiwtten, belangrijk voor contact tussen het bloed en het
interstitieel vocht
Osmotische druk door transport van ionen over de celmembraan
Osmotische druk – oncotische druk
Molariteit: aantal opgeloste deeltjes per liter
Molaliteit: aantal opgeloste deeltjes per kg
→ Nefrologen spreken over molaliteit ipv molariteit omdat molaliteit niet wordt beïnvloed door de
temperatuur (molaritiet is wel temperatuur-gevoelig)
3
, Toniciteit: effect op celvolume (iso-, hypo- of hypertoon)
Osmotische druk: drijvende kracht voor water-transport als gevolg van een verschil in aantal opgeloste deeltjes (Wet
van Van ‘t Hoff). 𝝅 = 𝝈(𝒏𝑪𝑹𝑻)
Oncotische druk door een verschil in de hoeveelheid eiwtten, belangrijk voor contact tussen het bloed en het
interstitieel vocht
Effectieve osmolen: deeltjes waarvoor membraantransport gelimiteerd is. Spelen een belangrijke rol in het constant
houden van de osmolariteit bv. Na is een effectieve osmoliet bij een onevenwicht van de Na/K-ATPasen
Ineffectieve osmolen: deeltje dat vrij doorheen de plasmamembraan beweegt (bvb ureum).
Transport van vloeistof tussen compartimenten (interstitieel vocht – plasma)
Starling krachten: in alle capillaire van het lichaam is er een bepaald transport van vloeistoffen doorheen de
capillaire wand van een bloedvat die afhankelijk is aan de starling krachten die bepaald worden door
▪ Oncotische druk: afhankelijk aan de aanwezigheid van proteïnen en is dus grootin het bloed en trekt
vloeistof naar het capillair toe
▪ Hydrostatische druk: afhankelijjk van de arteriële druk, de veneuze druk en de pre- en postcapillaire
weerstand en duwt vloeistof uit het capillair
→ in de interstitiële ruimte wordt weinig tot geen druk opgebouwd
→ vloeistof wordt gefilterd doorheen het capillair afhankelijk van het verschil tussen de hydrostatische druk en de
oncotische druk
→ filtration rate = 𝐾𝑓 ((𝑃𝑐 − 𝑃𝑖 ) − 𝜎(𝜋𝑐 −𝜋𝑖 ))
→ in de nieren is de filtration rate veel hoger omdat er daar veel vloeistoftransport is, in de spieren bijvoorbeeld is
de filtration rate heel laag
4
Inhoudsopgave
DEEL A: Fysiologie van lichaamsvloeistoffen............................................................................................................................... 3
Lichaamsvloeistoffen ...................................................................................................................................................................... 3
Osmotische druk – oncotische druk ................................................................................................................................................ 3
Transport van vloeistof tussen compartimenten (interstitieel vocht – plasma) ............................................................................. 4
DEEL B: Structuur en functie van de nieren................................................................................................................................. 5
Functionele anatomie van de nier .................................................................................................................................................. 5
........................................................................................................................................................................................................ 5
Het lichaampje van Malpighi (nierlichaampje) ............................................................................................................................... 6
Gespecialiseerde epitheelcellen in de tubulus ................................................................................................................................ 7
DEEL C: Glumerulaire filtratie en renale doorbloeding ............................................................................................................... 8
Glomerulaire filtratie ...................................................................................................................................................................... 8
................................................................................................................................................................................................. 10
Renale doorbloeding/ plasma flow ............................................................................................................................................... 11
Regulatie van GFR en RPF ............................................................................................................................................................. 12
DEEL D: NaCl en watertransport .............................................................................................................................................. 15
Na+ transport op cellulair niveau ................................................................................................................................................. 15
Cl- transport op cellulair niveau.................................................................................................................................................... 17
Regulatie van NaCl transport ....................................................................................................................................................... 19
Watertransport langs epitheelcellen in het nefron....................................................................................................................... 21
Regulatie van water transport ...................................................................................................................................................... 22
DEEL E: Volume- en osmo-regulatie .......................................................................................................................................... 24
Concentratie en verdunning van urine ......................................................................................................................................... 25
Controle van de extracellulaire osmolaliteit ................................................................................................................................. 27
Controle van het extracellulair volume ......................................................................................................................................... 30
DEEL F: Absorptie en secretie-mechanismen ............................................................................................................................ 33
Glucose transport in het nefron .................................................................................................................................................... 33
Organische anionen en kationen .................................................................................................................................................. 34
DEEL G: K+ en Ca2+ homeostase ................................................................................................................................................. 35
DEEL H1: homeostase en transort van Ca2+ ............................................................................................................................. 37
Ca2+ balans en de renale omgang met Ca2+ ............................................................................................................................... 37
Celullaire transportmechanismes ................................................................................................................................................. 37
1
, Regulatie van Ca2+ transport ....................................................................................................................................................... 39
DEEL H2: transport van zuren en basen .................................................................................................................................... 40
Zuur-base balans .......................................................................................................................................................................... 40
Zuur-base transport via het nefron ............................................................................................................................................... 40
Productie van ‘nieuw’ HCO3 via ammoniagenese ........................................................................................................................ 44
Renale respons op zuur-base afwijkingen .................................................................................................................................... 44
2
,DEEL A: Fysiologie van lichaamsvloeistoffen
50-60% van ons lichaamsgewicht bedraagt water
o Intracellulair volume (40%)
o Extracellulair volume (60%)
▪ Plasma volume: effectief circulerend volume ECV
▪ Interstitieel vocht: zit in orgaanmateriaal
▪ Transcellulair vocht
→ intra- en extracellulair volume staan in contact met elkaar via transporters waardoor ze dus een invloed op elkaar
kunnen uitoefenen
Lichaamsvloeistoffen
Na/Cl is het belangrijkste ionenpaar, belangrijke osmoliet in de extracellulaire vloeistof en bepaald dus in grote
maten de osmolariteit
→ Verschillen in osmalariteit zullen niet lang blijven bestaan door watertransport doorheen de celmembraan
met consequenties voor het celvolume
Ernstige gevolgen voor het zwellen en krimpen van cellen (vooral neuronen CZS): Neuronen in het CZS zijn heel
gevoelig aan veranderingen in osmolariteit, worden zeer snel beschadigd en geven dus snel neuronale gevolgen
Bepaling van …
Bloeddruk door uitwisseling bloedplasma en interstitieel vocht over de capillaire membraan
Oncotische druk door een verschil in de hoeveelheid eiwtten, belangrijk voor contact tussen het bloed en het
interstitieel vocht
Osmotische druk door transport van ionen over de celmembraan
Osmotische druk – oncotische druk
Molariteit: aantal opgeloste deeltjes per liter
Molaliteit: aantal opgeloste deeltjes per kg
→ Nefrologen spreken over molaliteit ipv molariteit omdat molaliteit niet wordt beïnvloed door de
temperatuur (molaritiet is wel temperatuur-gevoelig)
3
, Toniciteit: effect op celvolume (iso-, hypo- of hypertoon)
Osmotische druk: drijvende kracht voor water-transport als gevolg van een verschil in aantal opgeloste deeltjes (Wet
van Van ‘t Hoff). 𝝅 = 𝝈(𝒏𝑪𝑹𝑻)
Oncotische druk door een verschil in de hoeveelheid eiwtten, belangrijk voor contact tussen het bloed en het
interstitieel vocht
Effectieve osmolen: deeltjes waarvoor membraantransport gelimiteerd is. Spelen een belangrijke rol in het constant
houden van de osmolariteit bv. Na is een effectieve osmoliet bij een onevenwicht van de Na/K-ATPasen
Ineffectieve osmolen: deeltje dat vrij doorheen de plasmamembraan beweegt (bvb ureum).
Transport van vloeistof tussen compartimenten (interstitieel vocht – plasma)
Starling krachten: in alle capillaire van het lichaam is er een bepaald transport van vloeistoffen doorheen de
capillaire wand van een bloedvat die afhankelijk is aan de starling krachten die bepaald worden door
▪ Oncotische druk: afhankelijk aan de aanwezigheid van proteïnen en is dus grootin het bloed en trekt
vloeistof naar het capillair toe
▪ Hydrostatische druk: afhankelijjk van de arteriële druk, de veneuze druk en de pre- en postcapillaire
weerstand en duwt vloeistof uit het capillair
→ in de interstitiële ruimte wordt weinig tot geen druk opgebouwd
→ vloeistof wordt gefilterd doorheen het capillair afhankelijk van het verschil tussen de hydrostatische druk en de
oncotische druk
→ filtration rate = 𝐾𝑓 ((𝑃𝑐 − 𝑃𝑖 ) − 𝜎(𝜋𝑐 −𝜋𝑖 ))
→ in de nieren is de filtration rate veel hoger omdat er daar veel vloeistoftransport is, in de spieren bijvoorbeeld is
de filtration rate heel laag
4
