Termin 3 · Homeostas · PBL Fall 5

Njuren 1

Njurens funktion, urinbildning och vätskebalans

01 · Fallet

Patientfallet

En person dricker ovanligt mycket och kissar lika mycket. Utredningen visar ett tydligt mönster.

Urin
Utspädd (låg osmolalitet)
ADH
Lågt
Plasmaosmolalitet
Lågt
Vid törstprov
Värdena ändras, urinen koncentreras

Central fråga: hur reglerar njuren urinens koncentration, och varför kan den koncentrera urinen igen när patienten törstas?

02 · Prioritera

Tentafokus

Det här måste du kunna på det här fallet:

  • Nefronets delar och de tre processerna filtration, reabsorption och sekretion
  • Sambandet E = F − R + S och hur det styr vad som hamnar i urinen
  • Varför njuren har två kapillärbäddar i serie och vad tryckskillnaden gör
  • Vad som filtreras fritt och vad som hålls kvar (proteiner, blodkroppar)
  • ADH-axeln, från osmoreceptor till aquaporin-2, och hur den förklarar fallet
  • Begreppet clearance och hur kreatinin respektive PAH används

03 · Översikt

Njurens funktioner

Njuren gör mer än att rensa blodet. Den håller flera homeostatiska system i balans samtidigt:

  • UtsöndringRensar slaggprodukter och främmande ämnen ur kroppen.
  • Vätske- och elektrolytbalansReglerar kroppsvätskornas osmolalitet och elektrolytkoncentrationer.
  • BlodtryckUtsöndrar renin, som drar igång renin–angiotensin-systemet.
  • Syra–basbalansJusterar utsöndringen av vätejoner och bikarbonat.
  • HormonerSekretion, metabolism och utsöndring av hormoner.
  • GlukoneogenesBildar glukos från aminosyror.
  • ErytropoesStimulerar bildningen av röda blodkroppar i benmärgen.
  • D-vitaminProducerar den aktiva formen kalcitriol (D3).

04 · Homeostas

Vätska in och ut

Vätskeintaget varierar kraftigt mellan dagar och personer. Ett normalt dygn ser ungefär så här ut:

In

Dryck och mat
≈ 2100 ml
Oxidation av kolhydrater
≈ 200 ml

Ut

Hud (diffusion)
≈ 350 ml
Lungorna
≈ 350 ml
Svett (vila)
≈ 100 ml
Avföring
≈ 100 ml

Förlusten via huden sker passivt genom diffusion, inte via svettkörtlarna. Den finns även hos personer som helt saknar svettkörtlar. Svettningen kan däremot öka snabbt: vid träning och i varmt klimat går den från ungefär 1 dl/dag upp till 1–2 liter/dag. Avföringen står normalt för en liten del men ökar kraftigt vid diarré. Den största och mest reglerade delen lämnar kroppen via njuren och urinen.

05 · Anatomi

Njurens anatomi

Njurarna sitter parvis i mitten av buken. Från varje njure löper en urinledare ner till urinblåsan.

Njurens uppbyggnad i översikt

Det som gör njuren speciell är att den har två kapillärbäddar kopplade i serie, den glomerulära och den peritubulära, åtskilda av de efferenta arteriolerna. Arteriolerna styr det hydrostatiska trycket i båda näten, och de två trycken drar åt motsatt håll:

Glomerulus

Högt hydrostatiskt tryck (≈ 60 mmHg) pressar vätska ut ur kapillären och driver filtrationen.

Peritubulära nätet

Lågt hydrostatiskt tryck (≈ 13 mmHg) suger tillbaka vätska och ger snabb reabsorption.

Njurens anatomi i översikt
Njurfysiologi, spellista

06 · Funktionell enhet

Nefronet

Nefronet är njurens funktionella enhet och sträcker sig från cortex ner i medullans pyramider. En njure har omkring en miljon nefron, och de nybildas inte. Från 40 års ålder försvinner ungefär 10 % per årtionde.

Delar

  • Bowmans kapselOmsluter glomerulus och tar emot filtratet.
  • GlomerulusKapillärnystan i cortex där blodet filtreras.
  • Henles slyngaDen tunna del där den nedåt- och uppåtgående grenen vänder.
  • TubuliHär ombildas filtratet till urin.
  • Macula densaSpecialiserade epitelceller i slutet av tjocka uppåtgående grenen.

Tre processer

  • FiltrationSker i glomerulus.
  • ReabsorptionSker längs hela nefronet.
  • SekretionSker längs hela nefronet.
Nefronets funktion

07 · Filtration

Filtration i glomerulus

Glomerulus tar emot enorma blodvolymer per dygn, men allt passerar inte. Proteiner och blodkroppar är för stora för att ta sig igenom filtret och stannar kvar i blodet.

GFR (glomerular filtration rate) bestäms av två saker:

  • Tryckbalansen över kapillärenBalansen mellan hydrostatiskt och kolloidosmotiskt tryck.
  • Filtrationskoefficienten (Kf)Filtrets permeabilitet och tillgänglig filtrationsarea.

Eftersom både trycket och Kf är högre här än i kapillärer i övriga kroppen blir filtrationen kraftig: ungefär 125 ml/min, motsvarande 180 liter per dygn. GFR utgör omkring 20 % av njurens plasmaflöde.

E = F − R + S

E
Mängd som hamnar i urinen
F
Mängd som filtreras
R
Mängd som reabsorberas
S
Mängd som sekreteras
Filtration, reabsorption och sekretion längs nefronet
Glomerulus och Bowmans kapsel
Glomerulär filtration

08 · Tubuli

Tubulär reabsorption och sekretion

Efter filtrationen bearbetas filtratet i tubuli genom reabsorption och sekretion. Reabsorption är när ämnen tas tillbaka till blodet, sekretion är när blodet avger ämnen till tubuli. Det är summan av allt detta som E = F − R + S beskriver.

Aktiv transport vid reabsorption

Primär aktiv transport

Drivs direkt av ATP. I njuren transporteras bland annat natrium/kalium, vatten och kalcium på det här sättet.

Sekundär aktiv transport

Två eller flera ämnen följs åt över membranet via ett gemensamt bärarprotein. Så hanteras aminosyror och glukos, och det är så effektivt att i princip allt reabsorberas.

Transportmekanismer i tubuli
Tubulär reabsorption
Henles slynga

09 · Reglering

ADH och urinkoncentration

ADH styr hur mycket vatten njuren sparar. Osmoreceptorer i hypotalamus registrerar stigande plasmaosmolalitet. Hypotalamus signalerar då till hypofysen, som frisätter ADH till blodet.

Vid målcellen sker följande:

  1. 1ADH binder till V2-receptorer på epitelet i distala tubuli och samlingsrören
  2. 2Bindningen ökar bildningen av cAMP
  3. 3cAMP aktiverar ett kinas som flyttar fram aquaporin-2 (AQP-2) till lumenmembranet
  4. 4AQP-2 öppnar vattenkanaler som ökar permeabiliteten och låter vatten reabsorberas
Påverkan på ADH-nivån: morfin, nikotin och illamående höjer ADH. Alkohol sänker ADH, vilket förklarar varför man blir mer kissnödig när man dricker.
ADH och vattenbalans

10 · Urinvägarna

Miktionsreflexen

Den glatta muskulaturen i urinblåsan kallas detrusormuskeln. Den löper åt alla håll och kan höja trycket i blåsan med 40–60 mmHg. I blåsbotten finns ett triangulärt område, trigonum, varifrån urinröret utgår. Här ligger rikligt med elastiska fibrer tillsammans med glatt muskulatur, och de bildar den interna sfinktern.

Urinblåsan och miktionsreflexen

Reflexen i tre steg

  1. 1. Snabb, progressiv tryckökning
  2. 2. En period med bibehållet tryck
  3. 3. Trycket återgår till basnivå

Nervstyrning

  • M3 i blåsanKontraherar när n. pelvicus (parasympatisk) frisätter acetylkolin.
  • Nikotinerga receptorerKontraherar den externa sfinktern via n. pudendus.
  • β3 och α1Tar emot noradrenalin från n. hypogastricus (sympatisk).
Miktionsreflexen

11 · Begrepp

Clearance

Clearance används inom farmakologi och fysiologi och anger den hypotetiska plasmavolym som helt rensas från ett visst ämne per tidsenhet.

Cs = (Us × V) / Ps  (ml/min)

Us
Urinkoncentrationen av ämnet s
V
Urinens flödeshastighet
Ps
Plasmakoncentrationen av ämnet s

Vanliga användningsområden:

  • KreatininSkattar GFR.
  • PAH-clearanceMäter njurens plasmaflöde (RPF).
  • FiltrationsfraktionBeräknas ur GFR och RPF.
Clearance och GFR

12 · Resurser

Videor & länkar

Mer fördjupning kring njurens funktion:

Njurfunktion, grundläggande
Urinbildning
Glomerulär filtration, fördjupning
Syra–basbalans
Diuretika
Renin–angiotensin-systemet