Nieren: Eine Zusammenfassung - PDF

Nieren: nicht bloss Filter! Physiologie & Biochemie David Fäh  Departement Gesundheit, Ernährung und Diätetik Lernziele ▶ Die Studierenden… ▶ …bezeichnen den Aufbau und nennen die unterschiedlichen Funktionen der Nieren ▶ …beschreiben grob, welche Substanzen...

Nieren: nicht bloss Filter! Physiologie & Biochemie David Fäh  Departement Gesundheit, Ernährung und Diätetik Lernziele ▶ Die Studierenden… ▶ …bezeichnen den Aufbau und nennen die unterschiedlichen Funktionen der Nieren ▶ …beschreiben grob, welche Substanzen gefiltert, rückresorbiert und sezerniert werden ▶ …zählen auf, was in den Urin gehört und was nicht ▶ …nennen die Aufgaben der Nieren bei der Blutbildung, Blutdruckregulation und im Kalzium-Stoffwechsel ▶ …führen aus, wie der der Säurebasen-Haushalt geregelt wird und erklären, welche Rolle die Nieren dabei spielen David Fäh | Berner Fachhochschule | BSc Ernährung und Diätetik | Physiologie & Biochemie 2 Bau und Ausscheidungsfunktion der Niere Urin: was gehört rein, was nicht? Niere als endokrines Organ Säure-Base-Haushalt David Fäh | Berner Fachhochschule | BSc Ernährung und Diätetik | Physiologie & Biochemie 3 Niere: Organ mit vielen Aufgaben David Fäh | Berner Fachhochschule | BSc Ernährung und Diätetik | Physiologie & Biochemie 4 Nephron: funktionelle Einheit der Niere ▶ Besteht aus ▶ 1. Nieren- körperchen (Glomerulus) ▶ 2. Harnkanälchen (Tubulus) «Röhrchen» oder «Schläuchlein» David Fäh | Berner Fachhochschule | BSc Ernährung und Diätetik | Physiologie & Biochemie 5 Glomerulus (Nierenkörperchen): Filter Huch: Mensch, Körper, Krankheit; Kap. 19 David Fäh | Berner Fachhochschule | BSc Ernährung und Diätetik | Physiologie & Biochemie 6 Tubulus ▶ Proximal = nahe ▶ Distal = fern ▶ Intermediär = dazwischen liegend Huch: Mensch, Körper, Krankheit; Kap. 19 David Fäh | Berner Fachhochschule | BSc Ernährung und Diätetik | Physiologie & Biochemie 7 Was wird gefiltert, was nicht? ▶ 180 L Flüssigkeit / Tag (=Primärharn), d.h. 120ml /Min (=glomeruläre Filtrationsrate, GFR) ▶ Kleine Moleküle besser als grosse ▶ Negativ geladene schlechter als positiv geladene oder neutrale Moleküle ▶ Gut filtriert: Wasser, Elektrolyte, Glukose, niedermolekulare Substanzen ▶ Kaum filtriert: Proteine (Albumine, Globuline) ▶ Nicht filtriert: Blutzellen, Lipide David Fäh | Berner Fachhochschule | BSc Ernährung und Diätetik | Physiologie & Biochemie 8 David Fäh | Berner Fachhochschule | BSc Ernährung und Diätetik | Physiologie & Biochemie 9 Tubulus: 4 Transportvorgänge Huch: Mensch, Körper, Krankheit; Kap. 19 David Fäh | Berner Fachhochschule | BSc Ernährung und Diätetik | Physiologie & Biochemie 10 Rezeptor für Glukose / Natrium-Rückresorption SGLT2: Sodium glucose linked transporter 2 PharmaWiki - SGLT2-Hemmer David Fäh | Berner Fachhochschule | BSc Ernährung und Diätetik | Physiologie & Biochemie 11 Tubulus-System ▶ Zurückgewinnung wertvoller Stoffe aus dem Primärharn durch Rückresorption ▶ Regulation der Wasserausscheidung ▶ Ausscheidung von Stoffen: Sekretion ▶ Über Elektrolyte und Bikarbonat: Regulation von pH, Osmolarität David Fäh | Berner Fachhochschule | BSc Ernährung und Diätetik | Physiologie & Biochemie 12 Tubulus ▶ Wichtig: Der auf- steigende Teil des distalen/intermediären Tubulus ist undurchlässig für Wasser ▶ Aldosteron und ADH wirken am Ende des Tubulus-Systems Huch: Mensch, Körper, Krankheit; Kap. 19 David Fäh | Berner Fachhochschule | BSc Ernährung und Diätetik | Physiologie & Biochemie 13 Gegenstromprinzip David Fäh | Berner Fachhochschule | BSc Ernährung und Diätetik | Physiologie & Biochemie 14 Gegenstromprinzip ▶ Austausch von Stoffen zwischen zwei Röhren im Gegenstrom effizienter als im Gleichstrom ▶ Absteigender (erster Teil nach Glomerulus) Teil der Schleife: gleiche Osmolarität wie Interstitium (weil wasserdurchlässig) ▶ Aufsteigender Teil: NaCl wird aktiv vom Tubulus ins Interstitium gepumpt: Osmolarität steigt dort (im Interstitium) an ▶ Das entzieht dem absteigenden Teil Wasser David Fäh | Berner Fachhochschule | BSc Ernährung und Diätetik | Physiologie & Biochemie 15 Tubulus: Gegenstromprinzip ▶ Aktiver (energie- abhängiger) Trans- port von NaCl aus dem aufsteigen Teil des Tubuls Huch: Mensch, Körper, Krankheit; Kap. 19 David Fäh | Berner Fachhochschule | BSc Ernährung und Diätetik | Physiologie & Biochemie 16 Bau und Ausscheidungsfunktion der Niere Urin: was gehört rein, was nicht? Niere als endokrines Organ Säure-Base-Haushalt David Fäh | Berner Fachhochschule | BSc Ernährung und Diätetik | Physiologie & Biochemie 17 Urinfarbe ▶ Dunkel oder hell? Farbe liefert Hinweis darauf wie viel jemand trinkt (im Verhältnis zum Bedarf) ▶ Helle Farbe = gute Hydratation ▶ Dunkle Farbe = mehr trinken! ▶ Kann bei älteren Menschen täuschen (kann auch Hin- weis auf verminderte Nierenfunktion sein) David Fäh | Berner Fachhochschule | BSc Ernährung und Diätetik | Physiologie & Biochemie 18 Nierenfunktion und –zustand testen Huch: Mensch, Körper, Krankheit; Kap. 19 David Fäh | Berner Fachhochschule | BSc Ernährung und Diätetik | Physiologie & Biochemie 19 Harnpflichtige Substanzen ▶ Substanzen, die über die Nieren aus- geschieden werden müssen ▶ Beispiele: ▶ Kreatinin: aus Muskeln ▶ Harnsäure: aus Purinen ▶ Harnstoff: aus Eiweissen ▶ Nimmt die Nierenfunktion ab, nehmen diese Substanzen im Blut zu ▶ Blutuntersuchung gibt so indirekt Hinweis auf Nierenfunktion David Fäh | Berner Fachhochschule | BSc Ernährung und Diätetik | Physiologie & Biochemie 20 Harnstoff ▶ Ausscheidung des Stickstoffs (N) aus Aminosäuren, um Akkumulation von Ammoniak (NH3) im Körper zu verhindern ▶ Bildung hängt ab von Eiweisszufuhr über die Nahrung und Eiweissabbau im Körper ▶ Harnstoff kann wie Wasser frei diffundieren (auch durch Zellmembranen) ▶ Wird in der Niere filtriert und teilweise rückresorbiert David Fäh | Berner Fachhochschule | BSc Ernährung und Diätetik | Physiologie & Biochemie 21 Kreatinin ▶ Abbauprodukt aus dem Muskel (Kreatin) ▶ Muskelmasse ausschlaggebend ▶ Wird in Niere filtriert, aber nicht rückresorbiert ▶ Nur bei hohen Konzentrationen auch von den Tubuli sezerniert ▶ Eignet sich somit gut um die Filterleistung der Nieren zu bestimmen (Kreatinin-Clearance ≈ glomeruläre Filtrationsrate) David Fäh | Berner Fachhochschule | BSc Ernährung und Diätetik | Physiologie & Biochemie 22 Harnsäure: Abbauprodukt aus Purine David Fäh | Berner Fachhochschule | BSc Ernährung und Diätetik | Physiologie & Biochemie 23 Bau und Ausscheidungsfunktion der Niere Urin: was gehört rein, was nicht? Niere als endokrines Organ Säure-Base-Haushalt David Fäh | Berner Fachhochschule | BSc Ernährung und Diätetik | Physiologie & Biochemie 24 Endokrine Niere Renin-Angiotensin- Aldostoron-System (RAAS) David Fäh | Berner Fachhochschule | BSc Ernährung und Diätetik | Physiologie & Biochemie 25 Juxtaglomerulärer Apparat David Fäh | Berner Fachhochschule | BSc Ernährung und Diätetik | Physiologie & Biochemie 26 Erythropoetin (EPO) David Fäh | Berner Fachhochschule | BSc Ernährung und Diätetik | Physiologie & Biochemie 27 Vitamin D Huch: Mensch, Körper, Krankheit; Kap. 11 David Fäh | Berner Fachhochschule | BSc Ernährung und Diätetik | Physiologie & Biochemie 28 Bau und Ausscheidungsfunktion der Niere Urin: was gehört rein, was nicht? Niere als endokrines Organ Säure-Base-Haushalt Säure-Base-Haushalt David Fäh | Berner Fachhochschule | BSc Ernährung und Diätetik | Physiologie & Biochemie 29 pH-Wert muss konstant bleiben ▶ Normale Bandbreite: pH 7.36-7.44 ▶ Stoffwechsel-Vorgänge laufen nur in diesem pH-Bereich ab ▶ Körper muss pH konstant halten trotz der vielen Stoffwechsel- Produkte die anfallen Huch: Mensch, Körper, Krankheit; Kap. 19 David Fäh | Berner Fachhochschule | BSc Ernährung und Diätetik | Physiologie & Biochemie 30 So puffert der Körper ▶ Über Kohlensäure-Bikarbonat-System ▶ Bewältigt rund 75% der anfallenden Puffer-Arbeit ▶ Zusätzlich: Proteinpuffer ▶ Hämoglobin ▶ Albumin David Fäh | Berner Fachhochschule | BSc Ernährung und Diätetik | Physiologie & Biochemie 31 Kohlensäure-Bikarbonat-Puffer David Fäh | Berner Fachhochschule | BSc Ernährung und Diätetik | Physiologie & Biochemie 32 Gegenregulation bei pH-Abweichung ▶ Bei einer Übersäuerung (pH sinkt) des Körpers kann… ▶ 1. die Lunge stärker atmen und damit «saures» CO2 abatmen. Dies geschieht relativ schnell ▶ 2. die Niere überschüssige Säure beseitigen, indem sie Wasser- stoff-Ionen im Austausch gegen Natrium- oder Bikarbonat-Ionen ausscheiden. Dies passiert langsamer und dauert länger an David Fäh | Berner Fachhochschule | BSc Ernährung und Diätetik | Physiologie & Biochemie 33 Zu hoher oder zu tiefer pH Huch: Mensch, Körper, Krankheit; Kap. 19 David Fäh | Berner Fachhochschule | BSc Ernährung und Diätetik | Physiologie & Biochemie 34 Metabolische Azidose (pH Glukose nicht verwertbar ->Alternative Fettsäuren ->Ketonkörper ▶ Ketonkörper = sauer; übersäuern das Blut Huch: Mensch, Körper, Krankheit; Kap. 19 David Fäh | Berner Fachhochschule | BSc Ernährung und Diätetik | Physiologie & Biochemie 35 Metabolische Azidose (pH