Johan Dahlin
178e5fe7c0
12 KiB
introduktion njurfysiologi och glomerulär funktion Jenny Nyström 25.pdf
OCR Transcript
- Pages: 48
- OCR Engine: pymupdf
- Quality Score: 1.00
Page 1
Njurarnas fysiologi Läkarprogrammet Jenny Nyström, professor Institutionen för neurovetenskap och fysiologi Sahlgrenska Akademin vid Göteborgs Universitet Medicinaregatan 11 jenny.nystrom@sahlgrenska.gu.se
Page 2
Översikt njurens anatomi märg njur bäcken njurartär njurven uretär (urinledare) bark njure njurkalkar
Page 3
Nefronet
Page 4
Njurens anatomi
• Bark och märg
• 2 miljoner nefron
• Glomeruli; 0,2 mm i
diameter
• Nästan 90% av nefronen
återfinns i barken varav
30% är ytliga nefron
• 10% juxtamedullära
• Prox. tubuli 15 mm
(=15 km/njure)
• Henles slynga 15mm
• Dist tubuli 3-4 mm
• Samlingsrör 5-10 nefron
• Finalt samlingsrör 3 000
nefron
Page 5
Vad gör njurarna ? Helt avgörande för att bibehålla homeostas, dvs konstant miljö kring kroppens alla celler.
•Utsöndrar slagg och vatten
•Kroppsvattnet hålls helt konstant
•Konc. av ALLA salter hålls inom snäva intervall!
•Avgörande för normal benbildning (kalk-fosfatbalansen)
Reglerar:
-
Elektrolyter (Na, K, Ca, P, Mg)
-
Syra-bas balansen (pH)
-
Osmolaritet
•Producerar hormon som:
-
Reglerar kalk-fosfat
-
Reglerar blodtrycket
-
Reglerar blodvärdet (Hb)
Aktiverar D vit Renin Erytropoetin
Hur? Filtration Sekretion Reabsorption
Page 6
När sviktar njurarna? • Akut njursvikt – Vätskebrist ffa äldre; atheroskleros, medicinering – Stora, inre blödningar – Hinder, tryck: njursten, tumör, förstorad prostata (om endast en njure är skadad räcker oftast funktionen) – Förgiftning: toppig spindelskivling • Kronisk njursvikt – njurinflammation – glomerulonefrit – diabetesrelaterad nefropati – kraftig atheroskleros – ärftliga sjukdomar, ovanliga
Page 7
En god svampstuvning för fyra år sen förändrade Marcus Backmans liv. Hans njurar slogs ut och nu vill han varna andra svampplockare. -Mitt liv har varit ett rent helvete, säger han. -Personalen tog blodprover på honom och han fick sitta ned och vänta. Ett normalt njurvärde, där man mäter mängden kreatinin, ska hos en man ligga på mellan 50 och 100. Marcus hade 1 200. -http://www.gp.se/nyheter/goteborg/1.2802015-den-giftiga-svampen- forstorde-livet-for-marcus Ur GP 17 augusti 2015
Page 8
Antal patienter i aktiv uremivård i Sverige ökar främst beroende på bättre behandling och en åldrande befolkning
Page 9
Situationen skiljer sig åt i olika länder Diabetesnefropati är den vanligaste orsaken till terminal njursvikt i USA men också i Sverige och övriga Europa. Övriga vanligaste orsakerna: • hypertoni • ateroskleros (ischemisk hjärtsjukdom eller perifer arteriell insufficiens) • kronisk njurinflammation • adult polycystisk njursjukdom Källor: Läkemedelsboken, Region Skåne Vårdriktlinjer, Centers for disease control and prevention; CDC
Page 10
Symptom vid Njursvikt: • Vid njurfunktion <20%: – Anemi – trötthet – koncentrations- svårigheter • Vid njurfunktion <10%: – Klåda, – aptitlöshet, – illamående, – kräkningar, – muntorrhet, – metallsmak i munnen, – ökad törst, – "myror i benen", – ökad blödningsbenägenhet, – ökad katabolism, – hyperlipidemi, – minskad glukostolerans, – minskat sexuellt intresse/förmåga, m.m. När får vi symptom?
Page 11
Erytropoeitin (EPO)
• Utan EPO Hb = 50-60 g/l
• 90 % av EPO bildas i fibroblaster nära de
peritubulära kapillärerna, resten i levern
• Aktuell hypotes:
Tubuli fungerar som syrgas-sensor, signalerar bl.a.
med PGI2 (prostacyklin) till närliggande celler,
EPO bildas & frisättes, Hb stiger, mer syrgas till
tubuli.
Page 12
1α-hydroxylas
• Vitamin D omvandlas i levern till 25-OH-D och i friska njurar antingen med hjälp alfa 1-hydroxylas till aktivt vitamin D3 (1,25, dihydroxy-D), eller till 24,25-OH-D.
Effekter av aktivt vitamin D3: • Stimulera upptag av Ca2+ från tarm • Ökad osteoklastaktivitet (bennedbrytning)
Page 13
PTH • ParaThyroidea Hormon, PTH med MW = 9600 dalton, 84aa, bildas i huvud-cellerna i bisköldkörteln. • Frisättes av lågt S-[Ca] • Stim till ökning av Ca-koncentrationen genom effekter på : • Ben – stim ökad bennedbrytning • Njure – stim vit D3 produktion – stim Ca- reabsorption – inhiberar Fosfat reabsorption
Page 14
Effekter på kalk-fosfat balansen av njursvikt: • Exempel: När njurens filtrationshastighet sjunkit till 1/4 så skall samma mängd fosfat hanteras, dvs belastningen per nefron ökar 4 ggr • 1-alfa-hydroxylas hämmas av intracellulärt fosfat (som nu är ökat) • Minskad bildning av aktivt vit. D3 • Sänkning av Ca, ökning av fosfat, detta motverkas av PTH så skelettet istället urkalkas! • ALLA patienter med filtration < 50 % har ben- förändringar, vid biopsi.
Page 15
Urinbildning
Urinens mängd och sammansättning bestäms av tre
processer som äger rum i nefronet:
I: Glomerulär filtration (bildning av
primärurin)
II: Tubulär reabsorption (selektivt återupptag av
nyttiga ämnen och vatten från primärurinen)
III: Tubulär sekretion (utsöndring av oönskade
substanser till tubuli)
Page 16
Filtrerad mängd per dygn Ämne: Filtrerad mängd : Reabs. i %: Vatten
180 liter 99 Na
575 g
99+
Cl
692 g
99+
HCO3
275 g
99.9+
K
28 g
80-95
Glukos
180 g
99.9+
Urea
56 g
50
Albumin
10g
99.9+
Page 17
Elektrolyter 14 130 140 4 4 102 19 87 0 50 100 150 200 250 300 350 Intracellulär volym Extracellulär volym Koncentration (mM) div. Urea Fosfat HCO3 Cl Mg K Na
Page 18
Blodflöde •20% av cardiac output •90% till barken •10% till yttre märgen •1-2% till papillerna •Njurartärerna grenas av från bukaorta. •I njuren finns två kapillärbäddar:
- en glomerulär bädd med ovanligt högt tryck.
- en peritubulär bädd med ovanligt lågt tryck. •Blodet återvänder via njurvenerna som tömmer sig i nedre hålvenen.
Page 19
Tryckprofil i njurarna Tryckfall sker i afferent/efferent arteriol Kolloidosmotiskt tryck i plasma stiger vid filtration (streckad)
Page 20
Glomerulära tryck hos människa Hydrostatiskt tryck 55 mmHg Kolloidosmotiskt tryck 30 mmHg Bowmans kapsel tryck 15 mmHg Filtrations tryck = 10 mmHg Hydrostatiskt tryck i många andra kapillärer: 20-30 mmHg
Page 21
Glomerular filtration rate (GFR) • GFR = den volym som filtreras från blodet i glomeruli varje minut. • GFR regleras mycket hårt med hjälp av pre- och postkapillär resistans.
Page 22
Glomerulär filtrationshastighet, GFR speglar antalet fungerande nefron • Mäts med: – 51Cr-EDTA – Iohexol • Normalvärde: – 180 liter/dygn – Åldersvariation • Normalt GFR är ca 125 ml/min vilket ger 125 x 60 x 24 =
180 liter primärurin/dygn.
Page 23
Definition: Den mängd blod som njuren renar fullständigt från ett ämne X på en minut. Om ämnet vi använder enbart utsöndras via glomerulär filtration då blir dess clearance den samma som GFR. Beräknas enligt: Enhet: vanligast är ml/min Clearance
Page 24
Sammanfattning • 20% av Cardiac Output går till njurarna. • Filtration, sekretion, reabsorption. • Helt avgörande för att bibehålla homeostas, dvs konstant miljö kring kroppens alla celler. • Glomerulär filtrationshastighet (GFR) är ca 125 ml/min eller 180 L/dygn. • GFR speglar antalet fungerande nefron och är därför det viktigaste måttet på njurfunktion. • Symptom på dålig njurfunktion uppkommer först vid njurfunktion under 20%!
Page 25
Den glomerulära filtrationsbarriären
Page 26
Njurens morfologi Glomeruli frampreparerade från human njurvävnad
Page 27
Glomerulus
Page 28
Juxtaglomerulära apparaten
Page 29
Glomerulära komponenter
Page 30
Glomerulis funktion En välutvecklad ultrafiltrationsapparat, kapabel att filtrera stora mängder plasma och samtidigt ha en hög permselektivitet för makromolekyler Ca 180 liter plasma filtreras per dygn Störningar leder till proteinuri “äggvita i urinen”
Page 31
Den glomerulära barriären: • Komponenter: • podocyter, basalmembran, endotel, glykocalyx • Alla delar av barriären är funktionellt viktiga: • Basalmembran; struktur och laddning • Podocyter; storleksselektivtet, slit membran • Endotelet är fenestrerat utan täckande membran men har glykocalyx, laddningsselektivitet • Mesangiecellerna bidrar med matrix, struktur, kontraktion Cellerna i glomerulus kommunicerar-viktigt för funktionen!
Page 32
from Haraldsson B, Nyström J, Deen W. Physiological Reviews 2008 Schematisk bild av den glomerulära barriären mellan blod och urin
Page 33
Glomerulära celler in vivo Fenestrerat glomerulärt endotel (Kriz & Kaissling, The Kidney) Podocyter med fotprocesser ( Kriz & Kaissling, The Kidney)
Page 34
Glomerulis funktionella egenskaper Glomeruli uppvisar: – Storleksselektivitet – Laddningsselektivitet – Selektivitet beroende på molekylers form Så fungerar barriären i fråga om permselektivitet: – små > stora – oladdade > negativt laddade – avlånga/liten radie > bulkiga/stor radie
Page 35
Klassiska dextranförsök för att påvisa laddningsselektivitet From: Chang, Deen, Robertson & Brenner 1975, Kidney Int. 8: 212-8. = neutral molecules = negatively charged molecules
Page 36
Endotelcellens yttäcke ”glycocalyx” utgör en del av njurens permselektiva barriär Ref: Sieve Plugs in Fenestrae of Glomerular Capillaries - Site of the Filtration Barrier? Jørgen Rostgaard, Klaus Qvortrup, Cells Tissues Organs 170:2-3:2002, 132-138. Ryan GB and Karnovsky MJ. Distribution of endogenous albumin in the rat glomerulus: role of hemodynamic factors in glomerular barrier function. Kidney Int 9: 36-45, 1976.
Page 37
Basalmembranet • Ligger mellan endotelcellerna och podocyterna och skiljer dessa celltyper åt. • Har tre distinkta lager; lamina rara interna, lamina densa och lamina rara externa. • Består av collagen (främst typ IV), laminin, proteoglykaner. • Starkt negativt laddat. • Troddes tidigare utgöra den huvudsakliga storleks- samt laddningsrestriktiva komponenten i barriären, numera anses det vara en av delarna som behövs för att bibehålla normal filtration.
Page 38
Podocyter
Page 39
Podocytens slit membran
Page 40
Viktiga proteiner i podocyter • Nefrin – gen: NPHS1 • KONGENITALT NEFROTISKT SYNDROM AV FINSK TYP – Kestilä et al Mol Cell 1998 Mar;1(4):575-82 • Podocin – gen: NPHS2 • AUTOSOMALT RECESSIVT STEROIDRESISTENT NEFROTISKT SYNDROM – Boute, N. et al. 2000. Nat. Genet. 24:349-354 • CD2AP – gen: CD2AP • KONGENITALT NEFROTISKT SYNDROM – Shih et al. 1999. Science 286 (5438): 312-5 α-actinin-4 – gen: ACTN4 FAMILJÄR FOKAL SEGMENTELL GLOMERULOSKLEROS – Kaplan, J.M. et al. 2000. Nat. Genet. 24:251-256
Page 41
Utplåning av podocyternas fotutskott -ett kardinalfynd vid nefrotiskt syndrom
Page 42
Mesangiecellerna • Mesangiecellerna är en celltyp som sitter centralt i glomerulus • Producerar mesangiellt matrix • Tros fungera som stödjevävnad med möjlighet till kontraktion • Har fagocyterande egenskaper • Reservoar för signalmolekyler • Deltar i cellulärt cross-talk i glomerulus
Page 43
GFR= glomerulär fitrationshastighet ACR= albumin/kreatinin ratio https://ukkidney.org/health-professionals/information-resources/uk-eckd-guide/ckd-stages
Page 44
Njurbiopsi Glomeruli i njurbiopsi Provtagning sker med hjälp av ultraljud
Page 45
Biopsisnitt TEM njure Normal glomerulus TEM. IgA nefrit TEM. Mesangiet är utökat och fyllt med ”elektron-täta depositioner”.
Page 46
Sammanfattning Den glomerulära barriären utgörs av – delvis av endotelcellernas glykocalyx – och av podocyten samt basalmembanet – Mesangiella celler sitter mellan kärlen och bildar mesagiellt matrix samt stödjer strukturen. -Storlek, form, laddning-
Page 47
Nästa föreläsning –det tubulära systemet
Page 48
Välkomna till njurarnas värld!