medical-notes/content/Fysiologi/Canvas/Del II/Block 7 - Njurfysiologi/volymsreglering.md

# volymsreglering.pdf

**OCR Transcript**

- Pages: 35
- OCR Engine: pymupdf
- Quality Score: 1.00

---

## Page 1

Reglering av extracellulär (EC) 
osmolaritet och vattenbalans
Kerstin Ebefors, Njurfysiologi T2
1


---

## Page 2

Nefronet
2


---

## Page 3

Vätskefördelning i kroppen:
3
totalt
intracellulärt
extracellulärt
interstitiell
plasma


---

## Page 4

Normal vattenbalans
(in – ut = 0)
H20 in (ml/dag)
H20 ut (ml/dag)
Dryck
700
Urin
800
Mat
750
Hud
400
Metabolism
350
Respiration
400
Faeces
200
Totalt
1800
1800
perspiratio
insensibilis
4


---

## Page 5

Osmolaritet vs osmolalitet
• Osmolalitet är antalet osmol av löst ämne i ett kilogram 
av lösningsmedel, medan osmolaritet är antalet osmol av 
löst ämne i en liter lösning. I utspädda lösningar som t.ex 
kroppsvätskor är skillnaden mellan osmolalitet och 
osmolaritet obetydlig. 
• En osmol är en mol av en icke-dissocierbar substans. Den 
innehåller 6.02 x 1023 partiklar. 
• En osmol (Osmol) är 1 mol partiklar som bidrar till det 
osmotiska trycket i en lösning. 
• Exempel: NaCl dissocierar helt i vatten till Na+ joner och Cl-
joner. Varje mol NaCl bildar därför två osmoler i lösning; 
en mol Na+ och en mol Cl-. En lösning med 1 mol/L NaCl 
har därför en osmolaritet av 2 osmol/L. 
5


---

## Page 6

Hur uppstår avvikelser i EC osmolaritet?
EC osmolaritet (≈ plasma osmolaritet) =
EC H2O
EC osmoler
den totala koncentrationen av alla fria partiklar i en lösning bidrar till
osmolariteten
EC [Na], normalt ≈140 mmol/L, med tillhörande anjoner, är den partikel
som bidrar mest till EC osmolaritet 
Formel för estimering av plasma osmolaritet:
Posm (mosm/L) = 2 x [Na] + [glukos] + [urea] (konc. i mmol/L) 
Normal plasma osmolaritet ≈ 280-290 mosm/L
6


---

## Page 7

Hur uppstår avvikelser i EC osmolaritet?
EC osmolaritet (≈ plasma osmolaritet) =
EC H2O
EC osmoler
Förutsatt konstant mängd av osmotiskt aktiva partiklar (fr.a. Na) i kroppen:
 
- ökat kroppsvatten → EC osmolaritet ↓
 
- minskat kroppsvatten → EC osmolaritet ↑
Förändring i vattenbalans ger förändrad EC osmolaritet som kan registreras 
av osmo-receptorer 
7


---

## Page 8

Hur uppstår symtom vid avvikelser?
IC
EC
volym
280 mosm/L
H2O
280 mosm/L
H2O
IC
EC
volym
270 mosm/L
H2O
270 mosm/L
H2O
H2O
[Na] 140
mmol/L
[Na] 135
mmol/L
CC
hjärnan
skallen
H2O
H2O
H2O
H2O
hjärnan svullnar
intrakraniellt tryck stiger
inklämning och cerebralt blodflöde sjunker
”Osmotisk jämvikt”
förändringar i EC osmolaritet
→ vattentransport genom osmos (passiv)
→ förändrar cellvolym 
8


---

## Page 9

Hur registreras förändringar i vattenbalans/ECosm?
OSMORECEPTORER
- 
extremt känsliga,  registrerar förändringar i Posm på ca 1 %
- 
specialiserade neuron
- 
Posm ↑ → cellvolym ↓ → depolarisering → frekvens av aktionspotentialer↑
A.
Centrala osmoreceptorer (viktigast) 
 
- subfornikala organet (SFO) och organum vasculosum laminae terminalis 
(OVLT), utanför blod-hjärn barriären, del av de circumventrikulära organen i 
hypothalamus
 
Typ 1: afferenta banor till n. paraventricularis och n. supraopticus som 
 
syntetiserar antidiuretiskt hormon (ADH) - ”ADH osmoreceptorer”
 
Typ 2: afferenta banor till törstcentra - ”Törst osmoreceptorer”
  
B.
Perifera osmoreceptorer 
 
- v. porta
 
- funktion? tidig registrering av födans osmolaritet och snabb adaptation? 9


---

## Page 10

Törst
input från volyms-/baro-
receptorer
n. tractus solitarii
AVP = ADH
10


---

## Page 11

Två parallella effektorsystem för reglering  
EC osmolaritet 
 Posm ↑ → 
1. ökad ADH frisättning → minskad renal H2O-utsöndr. 
   
2. törst → ökat vattenintag
 
1+2 → plasma ”späds ut”, Posm ↓ , normaliseras
 Posm ↓ → 
1. minskad ADH frisättning → ökad renal H2O-utsöndr. 
   
2. minskad törst → minskat vattenintag
 
1+2 → ”plasma koncentreras”, Posm ↑ , normaliseras 
1.
ADH via effekter i njurarna
2.
Törst
11


---

## Page 12

Antidiuretiskt hormon (ADH), vasopressin 

peptid hormon, 9 aa 

syntes i hypothalamus (n. supraopticus och n. paraventricularis)

frisätts från hypofysens baklob

elimineras från plasma via lever och njurar

 t ½ ≈ 18 min
12


---

## Page 13

Aquaporin-2  – den vattenkanal i tubuli som står under störst reglering (fr.a. ADH)  
ADH och aquaporin-2 (AQP-2) i samlingsrörens 
principal celler
AQP-3
AQP-4
13


---

## Page 14

Stimuli för ADH frisättning
1.
förhöjd Posm – fysiologiskt viktigast, känsligast (förändringar på 
1% räcker)
2.
hypovolemi/hypotension – okänsliga, förändringar på 5-10% krävs
Avlastning av kardiella volymsreceptorer (myeliniserade fibrer)
 
eller baroreceptorer
 
Obs! Kraftigt blodtrycksfall ger ofta uttalade ökningar
 
av [P-ADH] (50-faldiga ökningar)
3.
CNS – smärta, illamående. ADH har effekt på smärtuppfattning via 
centrala nervsystemet genom receptorerna V1a och V1b som finns hos 
neuronala celler i hela hypotalamus. 
4.
övriga, tex angiotensin II, hypoxi, hyperkapni (högt [CO2] i blod), 
läkemedel (tex morfin/nikotin ger ADH frisättning)  
14


---

## Page 15

Reglering av ECV - tidsaspekter
1.
Snabbt system (sekunder-minuter):
 
- reflexogen sympatikus aktivering
 
→ bibehålla central blodvolym och cerebral perfusion genom 
 
effekter på hjärta och kärl
2.
Medelsnabbt system (minuter-timmar):
 
- ”autotransfusion” (på kapillärnivå)
 
- ADH, reglering av vattenåterupptag, njuren
3.
Långsamt (timmar-dagar):
 
- njurens volymkontroll genom reglering av Na-utsöndring 
(RAS, aldosteron, sympatikus, ANP, tryck-natriures)
4.
Mkt långsamt (dagar):
 
- saltaptit, reglering av Na intag 
Totalt kropps-Na bestämmer ECV
15


---

## Page 16

Reglering av EC volym

Totalt kropps-Na bestämmer ECV

ECV och plasmavolym proportionell till Na-balansen
•
oralt Na-intag = renal Na-utsöndring + extrarenala Na-förluster
•
positiv Na-balans → PV, ECV ↑
•
negativ Na-balans → PV, ECV ↓

Stor klinisk relevans, ex: 
 
blödningschock, diarresjukdomar, hjärtsvikt, hypertoni, 
njursjukdomar, leversvikt, principer för vätsketerapi och diuretika-
 
behandling etc…
16


---

## Page 17

Hur registreras förändringar i 
Na-balans och ECV/PV? 
1.
Volymsreceptorer i hjärtat :
a)
Omyeliniserade vagala afferenter
 
Avlastning (hypovolemi) → minskad inhib. av VMC → sympatikus till 
bl.a. njuren ↑ 
b)
Myeliniserade vagala afferenter
 
Avlastning (hypovolemi) → ADH frisättning ↑
2.
Arteriella baroreceptorer :
a)
Centrala, sinus carotis och aortabågen (tonisk inhibition av VMC)
 
tryck ↓ → minskad inhib. av VMC → sympatikus ↑
b)
njurens afferenta arterioler
 
tryck ↓ → reninfrisättning ↑  
Egentligen den ”effektiva cirkulerande volymen”, den intravaskulära volymen, 
som registreras och inte hela ECV !
17


---

## Page 18

Effektor-system för njurens volymsreglering
A.
Volyms-/Na-sparande (minskar renal Na-utsöndring):
•
Sympatikus
•
Renin-angiotensin-aldosteron systemet (RAAS)
•
(ADH, antidiuretiskt hormon, fr.a. av patofysiologisk 
betydelse vid stora förändringar i ECV)
B.
Volyms/Na-slösande (ökar renal Na-utsöndring):
•
ANP (atrial natriuretic peptide)
•
Tryck-natriures (ökad perfusion i njuren -ökat tryck i 
peritubulära kapillärer- leder till minskad 
natriumreabsorption)
18


---

## Page 19

Sympatikus och njuren
avlastning av centrala ateriella baroreceptorer, och/eller 
omyeliniserade volymsreceptorer i hjärtat  
hypovolemi
sympatikusaktivitet till njuren ↑
19


---

## Page 20

Renin bildas i juxtaglomerulära celler (JGC)
JGCs: 
prorenin → renin → lagras i granule
20


---

## Page 21

Renin-angiotensin kaskaden (RAS)
angiotensinogen
angiotensin I
angiotensin II
renin
ACE
(levern)
(juxtaglomerulära celler) 
(fr.a. endotelceller i lungan) 
angiotensin II
- ”effektor peptiden”
- 8 aa
angiotensin II typ-1 receptor (AT1)
(angiotensin II typ-2 receptor, AT2)
21


---

## Page 22

Effekter av angiotensin II
 ökar tubulär Na reabsorption (PT, DT, samlingsrör)
 
 stimulerar aldosteronfrisättning
 
→ ökad tubulär Na reabsorption i samlingsrören
 stimulerar törst, ADH-frisättning och salt-aptit
 reglerar GFR  (fr.a. vid hypotension och hypovolemi genom att 
konstringera fr.a. efferenta arteriolen) 
 systemisk vasokonstriktion av arterioler → blodtryck ↑
 stimulerar syntes av prostaglandiner i kärlväggen
 potentierar sympatikus (både centralt och perifert)
22


---

## Page 23

Vad stimulerar renin-frisättning och RAAS kaskaden?
1.
ökad renal sympatikusaktivitet (β1 receptorer på JGCs)
2.
sänkt tryck registreras  i njurens afferenta arterioler
 
3.
sänkt salthalt i urinen registreras av macula densa celler i distala tubuli        
(sänkt ECV → sänkt GFR → sänkt salthalt i urinen vid macula densa)
Vad hämmar renin-frisättning och RAAS kaskaden?
A.
Punkterna 1-3 ovan fast tvärtom
B.
Angiotensin II utövar negativ feedback
C.
ANP (atrial natriuretic peptide)
23


---

## Page 24

Aldosteron

 
Steroidhormon, mineralokortikoid (insättande effekt tar ca. 90 min)

 
Bildas i binjurebarken

 
Utövar sina effekter främst i njurens samlingsrör:
•
ökad Na reabsorption
•
ökad K och H sekretion

 
Aldosteron-frisättning stimuleras i huvudsak av:
1.
 angiotensin II
2.
 hyperkalemi
3.
 ACTH

 
Huvudfunktioner:
1.
 reglering av PV/ECV (ökar  PV/ECV)
2.
 reglering av plasma kalium koncentrationen (sänker konc.)
24


---

## Page 25

Principal cell (samlingsrör)
lumen
interstitium
3 Na+
2 K+
K+
Na+
ENaC = epithelial Na channel
inhiberas av amilorid 
(K-sparande diuretika)
-
+
Aldo
Aldo-rec
Spironolakton är en
Aldo-rec antagonist
och K-sparande
diuretika
Aldosteron-effekter (via ökad protein syntes, timmar):
-
ökat antal öppna apikala Na-kanaler (ENaC)
-
ökat antal öppna apikala K-kanaler
-
ökad aktivitet basolat. Na/K-ATPase
25


---

## Page 26

Renin-angiotensin-aldosteron systemet
26


---

## Page 27

↑ ADH (vid uttalad hypovolemi/hypotension)
27
Lågt renalt
blodtryck


---

## Page 28

ANP, atrial natriuretic peptide
•
28 aa polypeptid (aa 99-126)
•
syntetiseras fr.a. i hjärtats förmak (endotelcellerna), pro-ANP (126 aa)
•
A. ECV/PV ↑ → förmaksdistension → ANP frisättning ↑
 
B. Ang II → ANP frisättning ↑ (balanserar Ang II:s effekter)
 
•
ANP binder ”natriuretic peptide receptors” (NPRs) bl.a. i  tubulära celler i 
njuren och på vaskulära glatta muskelceller
28


---

## Page 29

ANP, effekter
1.
Vasodilatation, sänker system-blodtryck
2.
Ökar renalt blodflöde och GFR (dilaterar främst aff. arterioler)
3.
Ökar renal salt och vatten utsöndring
 
- (a) Na reabs ↓ i prox tubuli och samlingsrör (direkt tubulära effekter)
 
- (b) indirekt via hämning av renin-frisättning och RAAS 
29


---

## Page 30

Volymsreglering vs. osmoreglering
Osmoreglering, 
H2O balans
volymsreglering
Vad känns av?
Posm
PV och artärtryck
Sensors/receptorer
Osmoreceptorer
Volymsreceptorer
Baroreceptorer
Effektorsystem
ADH
Törst
RAS + aldosteron
Sympatikus
ADH
Salt-aptit
ANP
Trycknatriures
Vad påverkas/justeras
Renal vatten-
utsöndring
Vattenintag
Renal Na-utsöndring
Na-intag
30


---

## Page 31

Urinledarna, blåsan och urinering


---

## Page 32

Urinledarna
•
två rör, diameter 6 mm, längd 
25 - 30 cm
•
leder urin från njurbäckenet till 
urinblåsan
•
uppbyggda på samma sätt som 
blodkärl (slemhinna, muskler, 
bindväv)
•
töjning av övre delen startar 
peristaltiska muskelrörelser som 
aktivt för urinen till blåsan.
32


---

## Page 33

Urinblåsan, urinröret
Urinblåsan
•
en reservoar uppbyggd som 
urinledarna men med 
kraftigare glattmuskulatur
•
3 muskellager som drar ihop 
sig i olika riktningar
•
rymmer över 1 liter
Urinröret
•
förbindelse mellan blåsan och 
yttervärlden
•
börjar med en inre slutmuskel 
(sfinkter) som ej är viljestyrd 
(glattmuskel).
•
I passagen genom 
bäckenbotten sitter den yttre 
viljestyrda sfinktern 
(skelettmuskel).
33


---

## Page 34

Urinering (Miktion)
•
I fyllnadsfasen får vi relaxation av 
blåsan och kontraktion av inre 
sfinktern
•
Autonoma nervreflexer utlöses i 
blåsväggen när ca 200 ml urin 
samlats.
•
Dessa går dels till ryggmärgen, dels 
till hjärnan.
•
Signaler från ryggmärgen öppnar 
den inre sfinktern
•
Minskad sympatikus, ökad 
parasympatikus
•
Signaler från hjärnan öppnar eller 
håller den yttre sfinktern stängd
•
Vid utebliven miktion försvinner 
trängningarna för att återkomma 
när ytterligare volym fyllts på. De är 
då starkare. O.s.v.
34
Kontrollerar yttre sfinkter
Pelvic nerves
För mer info, se Maria J ANS föreläsning, block 5


---

## Page 35

Urinens sammansättning
•
Vatten (ca 95%)
•
Urea (slutprodukt i nedbrytningen av aminosyror)
•
Kreatinin (nedbrytningsprodukt av kreatinfosfat i musklerna)
•
Urinsyra (slutprodukt i nedbrytningen av DNA och RNA)
•
Natriumjoner
•
Kaliumjoner
•
Fosfatjoner
•
små mängder Kalcium, Magnesium och Bikarbonat
•
Den gula färgen kommer från urochrom, som bildas vid 
nedbrytning av hemoglobin. Urinens färg kan även variera med 
dieten.
•
pH-värdet ligger omkring 6, men kan variera mellan 4,5 och 8 
beroende på ämnesomsättning och diet.
35


---