TP3MO1 Njurfysiologi, föreläsningsanteckningar

Jag har ändrat ordningen lite eftersom det var lite blandad ordning på PDF:erna jämfört med vad Jenny hade på sina. Jag har också lagt till lite från hennes njurkompendium och externa källor som njurförbundet, nationalencyklopedin med mera. Jag har inte hört alla föreläsningar, så lägg gärna till eller ändra där det behövs.

Några termer: Ren: från latin och den anatomiska termen för njure Hilus: hålrum Pelvis: bäcken av latin och betyder tvättfat Glomeruli: nystan av kapillärer Glomerulusfiltration: process vid vilken det bildas primärurin av blodplasma vid blodets passage genom kärlnystanens (glomeruli) kapillärnät i njurarna Lob: (senlat. loʹbus ’lob’, ’hylsa’, ’slida’, ’kapsel’, av grekiska loboʹs ’örsnibb’, ’(lever/lung) lob’, ’ärtskida’)  större eller mindre, avgränsad del av ett organ, främst av hjärnan, levern och lungorna.Loberna är skilda från varandra genom smala spalter eller fåror. Juxta: (latin iuʹxta ’(tätt) bredvid’, ’nära’, ’invid-’, ’intill-’), prefix använt för att beteckna läge bredvid eller intill

Först lite repetition från fysik och biologi om osmos och diffusion

'Passiv transport = diffusion'

• Sker från område med hög koncentration av ämnet till ett med lägre koncentration.
• Diffusion av joner sker beroende av den elektriska gradienten över cellmembran (negativa joner diffunderar till positiva sidan av membranet) genom jonkanaler.
• Vatten diffunderar (osmos) genom kanaler i cellmembranet och drivs av osmotisk tryckgradient.
• Vissa substanser lösta i vattnet dras med vattnet ex. vis Ca2+ och K+ (kallas konvektion).

Osmos - diffusion av vätska och framför allt vatten

• Drivs av en osmolaritetsskillnad
• Osmolära partiklar reducerar vattnets kemiska potential
• Vatten drivs av denna skillnad i kemisk potential mot den sida med högst osmolaritet

Aktiv transport

• sker mot en koncentrations‐ eller elektrokemisk gradient
• är syrekrävande och drivs av energigivande reaktioner som hydrolys av ATP

Klassisk laboration med röda blodceller och vad som händer dem i olika lösningar

Introduktion

Vad gör egentligen våra njurar? Jo, de är helt avgörande för att bevara homeostas', d.v.s. för att upprätthålla en konstant miljö' kring kroppens alla celler. Kroppen måste kunna kompensera för när vi stinger, äter, sover äter massa salt eller dricker massor utan att tillsätta salt. Njuren jobbar alltså med att kompensera för allt detta för att behålla homeostasen. Den inre miljön är extracellulärvätskan som utgör miljön för alla kroppens celler. Den består av två delar: 'interstitialvätskan' ute i vävnaderna och 'plasman' i blodet. Det måste finnas rätt koncentration av joner för att depolarisering ska kunna ske och rätt vätskevolym för att kunna upprätthålla blodtrycket. Det finns mekanismer som hjälper till att styra detta som till exempel den starka driften att dricka.

För att klara sin uppgift så behöver njurarna: a) hålla kroppsvattnet helt konstant - dricker man mycket kissar man mycket och tvärt om b) hålla koncentrationerna av ALLA salter inom snäva intervall c) sköta syra-bas regleringen sett över längre sikt d) utsöndra gifter (och spara på "nyttigheter") salter vi inte behöver, restprodukter från muskelmetabolism med mera e) ha en endokrin produktion och f) medverka till normal benbildning.

Njurarna filtrerar 180 liter per dygn varav merparten reabsorberas och cirka 1½ L utsöndras i form av färdig urin. För att illustrera njurarnas fysiologiska effekter så kan vi se vad som händer när njurfunktionen försämras. Vi kan alla donera en njure utan att vår hälsa riskeras, men hur mycket njurfunktion klarar vi oss med? Blir vi sjuka när vi har en tredjedel kvar? Nej, först när njurfunktionen sjunker under 20 % börjar vi få symtom i form av anemi, trötthet och koncentrationssvårigheter. När vi bara har 10 % av normal njurfunktion uppträder mängder med symtom: Klåda, aptitlöshet, illamående, kräkningar, muntorrhet, metallsmak i munnen, ökad törst, "myror i benen", ökad blödningsbenägenhet, ökad katabolism, minskad glukostolerans, minskat sexuellt intresse/förmåga, m.m.

När 95 % av njurfunktion har förlorats så klarar vi inte längre vår överlevnad utan aktiv uremivård, d.v.s. dialys eller njurtransplantation.

Reglering av vätskebalans

Det måste råda en balans mellan vårt intag av vätska och de vätskeförluster vi har. I annat fall skulle vår kropp svullna upp eller riskera att torka ut.

Detta varierar mycket, det är skillnad på om man äter soppa eller kött. Att dricka mycket eller lite är också individuellt. Vissa är känsliga och får huvudvärk om de dricker för lite. Mängden salt vi äter påverkar inte speciellt mycket mängden vätska och trycket i kärlen, även om vissa vill göra gällande att så är fallet. Det har en marginell effekt. Om man svettas mycket och inte fyller på med vatten som innehåller joner så kommer man att få elektrolytbrist. Saltet som vi tappar när vi svettas har inget syfte, det följer bara med. Svett är inte så salt, det är mer vätska än vatten men det smakar salt. Blir det för lite vatten utanför cellerna så kommer det att bli ett osmotiskt tryck som drar vätska ut ur cellerna och det är inte så nyttigt. Därför är det viktigt att fylla på.

Basfakta om njurarna

Vi har två njurar' som vardera väger cirka 150 g och är 12 cm långa. Vid genomskärning av en njure syns tydligt två olika skikt: en mer 'ytligt bark (cortex)' som innehåller mängder av kärlnystan, 'glomeruli' (0,2 mm diameter) och 'den djupare liggande märgen (medullan)' som har en hög salthalt. I märgen kan man också urskilja pyramider (runt 12 st) med basen mot barken och spetsen mot njurbäckenet, bildande papiller. Den färdiga urinen förs från njurbäckenet, via 'uretärerna (urinledare)' till 'urinblåsan' och sedan ut genom urinröret'.

Njurarna omges av en fibrös bindvävskapsel för att skydda dem. De är ganska känsliga strukturer, de är mjuka och porösa och omges därför av bindvävskapseln, vid en del situationer kan man använda ett njurbälte för att skydda dem. De ligger posteriort i kroppen och om man till exempel ska göra en biopsi så går man in via ryggen för att komma så nära som möjligt. Våra njurar är lika grisens och musens och råttans, men kan vara väldigt olika andra djurs. Det diskuteras om det skulle kunna gå att använda grisnjurar i människor.

• De båda njurarna får normalt 1.2 liter blod per minut, vilket motsvar 20-25% av hjärtminutvolymen.
• Barken får 90% av blodflödet, 9-10% går till yttre märgen och endast 1-2% går till papillerna. Det är alltså mest som går till barken och det är också där som mest energi går åt.
• Blodet går via njurartärerna (a. renalis) till hilusområdet där segmentella grenar bildas.
• Kärlen förgrenas vidare till interlobar artärer som går mellan pyramiderna mot barken.
• I anslutning till märgen övergår de efferenta arteriolerna i ett vasa recta system som försörjer njurens märg, och kärlen liknar långa svansar. Venerna har samma sträckning och namn som artärerna.

Njurartärerna grenas av från bukaorta.

I njuren finns två kapillärbäddar:

• en glomerulär bädd med ovanligt högt tryck - i glomeruli där det behövs ett högt tryck för att filtrera ut det som ska ut ur blodet
• en peritubulär bädd med ovanligt lågt tryck - alltså runt tubulisystemet
• Blodet återvänder via njurvenerna som tömmer sig i nedre hålvenen.

• Högt tryck filtration
• Lågt tryck absorption

I det gula systemet samlas urinen upp. I njurkalken kommer blodet in och ut.

• Den yttre delen av njuren bildas av den ljusa njurbarken = 'cortex',
• som omger den mörkare njurmärgen 'medulla'.
• Njurmärgen är delad i omkring tolv njurpyramider (lober)
• vilkas spetsar, 'märgpapiller', sticker in i njurbäckenet 'pelvis'.
• Njurbäckenet övergår i 'urinledaren' (uretären),
• som för urinen till urinblåsan, där den lagras.

I njurpyramiderna (loberna) finns 'nefroner', som är njurens funktionella enheter. Varje 'nefron' består av en 'glomeruli' som är ett kapillärnystan med unika egenskaper och högt tryck. Blodet går in i njuren och fördelar sig till mindre och mindre kärl tills det hamnar i 'glomeruli'.

'Glomeruli' är omgivet av ett dubbelmebran som kallas Bowmans kapsel. Området mellan kapillärerna och membranet (Bowmans kapsel) kallas för '"Bowmans space". 'Blodet flödar genom kapillärerna i 'glomeruli' och vätska filtreras ut genom 'kapillärväggen' till det omkringliggande '"Bowmans space"'. Det är vatten, oorganiska joner och små lösta molekyler som filtreras bort från blodplasman. Därvid bildas primärurin. Primärurinen modifieras sedan till färdig urin, som lämnar kroppen. Eftersom filtret i kapillärväggarna normalt inte släpper igenom nämnvärda mängder av de stora plasmaproteinmolekylerna motsvarar primärurinens sammansättning till stor del proteinfri blodplasma.

Filtratet som som passerar från blodbanan över kapillärväggen och hamnar i Bowmans space är alltså det som kallas primärurin. Filtratet 'diffunderar' sedan över membranet i 'Bowmans kapsel' och ut till 'njurkanaler' eller tubuli. Där processas primärurinen,' vissa ämnen och en del vätska reabsorberas' här tillbaka till blodet. En serie 'tubuli/rör' med olika funktion löper från 'Bowmans kapsel' där modifieras urinen och ett stort återupptag av vätska sker.

Dessa olika rörsegment har olika namn och de har som nämndes olika funktion. Man skulle kunna likna detta rörsystem vid ett avloppssystem, först passerar vätskan reningsstationer och sedan samlas urinet upp från flera nefron' och rinner i större och större rör till samlingsrör och finala samlingsrör tills det samlas upp i njurkalkarna', går till 'njurbäcken' och slutligen till 'urinledaren' och lämnar njuren. Väl i njurkalkarna sker ingen mer modifiering av urinen, endast uppsamling och transport. Det hamnar sedan i 'urinblåsan' och förvaras där tills det är dags att kissa ut det.

Njurens funktionella enhet, nefronet

Ett nefron består av 'glomerulus' omgiven av en 'Bowmans kapsel' och en 'njurkanal.'

• 'Glomerulus' (pluralis glomeruli) är ca 0,1 mm i diameter och utgörs av ett litet kärlnystan av blodkapillärer.
• Kapillärernas väggar består av tunna endotelceller försedda med stora hål (fenestreringar).
• Kärlnystanet sitter fäst vid en stjälk av bindväv (mesangium).
• Utanför kapillärcellerna finns ett förhållandevis tjockt basalmembran.
• Utanför basalmembranet sitter Bowmans kapsel. Det är en dubbelväggig, bägarliknande kapsel med ett inre och ett yttre cellskikt (epitel).
• I hålrummet mellan skikten samlas primärurin som filtrerats från blodet.
• Bowmans kapsel är sluten utom där den töms i en njurkanal.
• Bildningen av primärurin sker genom filtrering från blodet i glomeruluskapillärerna in i Bowmans kapsel och processen drivs av blodtrycket.

Den glomerulära barriären:

1. innanför endotelväggen ligger ett lager 'glykokalyx,'
2. sedan kommer det 'inre endotelet,' endotelet är fenestrerat (utan täckande membran)
3. utanför det ett 'basalmembran'
4. och ytterst något som kallas 'podocyter.'

• Podcyten (PO) sitter som ett jättecell längst ut på barriären och har små utskott som kallas fotutskott.
• Basalmembran
• Endotel
• Strukturella celler

Alla endotel har ett täcke, ett slemskikt av negativt laddade partiklar. Det hjälper också till för att proteiner och makromolekyler stannar i blodbanan. Hade vi kissat ut dem så hade vi snabbt tappat blodvolym.

Vad sker i glomeruli?

De glomerulära kapillärerna är oerhört permeabla för vatten och där i lösta ämnen men större äggviteämnen som albumin passerar praktiskt taget inte alls. Utan denna höga permselektivitet kan inte livet upprätthållas. Om glomeruli skulle likna andra kapillärer så skulle äggviteförlusterna uppgå till ett halvt kilo per dygn!

Glomerulis funktionella egenskaper

Glomeruli uppvisar:

• Storleksselektivitet- ''''hög permselektivitet' släpper inte igenom makromolekyler så som albumin (50 g /l) vi behöver ha plasmaproteiner i blodet de binder substanser och vätska till sig och gör att vi håller en bra blodvolym.
• Laddningsselektivitet - negativt laddade molekyler har svårt att ta sig över. De repelleras av det negativt laddade glykokalix lagret.
• Selektivitet beroende på molekylers form - vissa proteiner är ovala och tar sig över lättare än en rund

Hur vet man detta? Genom försök som gjordes på 70-talet. Laddning och storlek påverkar alltså om ett ämnen kan passera barriären eller inte.

Störd funktion i glomeruli och läckage av proteiner

Om man har en störd funktion, alltså innan nefronen har lagt av så mycket att man får stora systemsymtom så kan glomeruli exempelvis börja läcka. Då släpper de igenom de stora molekylerna som de normalt sätt inte gör. Det kan man då detektera genom att det finns protein och albumin i blodet. Olika saker kan ge tillfälliga höjningar av proteinläckage så som feber och träning. De kan även komma från andra ställen på vägen ner till urinen (väggarna på prostata till exempel).

Proteinuri

• Normal förekomst – Mindre än 30 mg/dygn
• Mikroproteinuri – 30‐300 mg/dygn
• Proteinuri – Mer än 300 mg/dygn
• Nefrotiskt syndrom – Mer än 3ó g/dygn då får man problem med blodvolym, albumin försvinner

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 ligger mycket av fokus på 'podocyten.'

Det ser ut som ett blixtlås mellan cellerna. Mellan här släpps vatten och salter ut. Fotutskotten ser mer ut som fingrar på bilden.

Slitmembranen sitter mellan fotutskottet. Denna bild har blivit betydligt mer komplicerad de senaste åren. En av de nyast upptäckta och viktigaste molekylerna är nephrin om visade sig vara kopplad till ett ovanligt syndrom där barn läcker protein. De föds med fel i produktionen av nefrin och de behöver en transplantation.

Rörens delar, funktion och namn

• Nästa avsnitt, efter Bowmans kapsel är 'proximala tubuli' (PT) som är mycket långt, 15 mm vilket betyder 15 km per njure.
• Därefter kommer 'Henles slynga (HS)' som har ungefär samma längd
• och ett kortare avsnitt som benämns 'distala tubuli' ('DT, 3-4 mm)'.
• 'Distala tubuli' tar kontakt med 'glomeruli' och skapar en 'juxtaglomerulär apparat' som är en viktig kontrollstation för att kunna reglera urinproduktionen.
• I 'samlingsrören (S)' förs så urinen från 5-10 nefron samman, ytterligare sammankoppling sker och de 'finala samlingsrören (FS)' skapas av cirka 3 000 nefron.

Fil:Skärmavbild 2015-05-15 kl. 03.36.35.png align="center"

• Njuren består av en (två) miljon funktionella enheter som benämns 'nefron.'
• Cirka 30% av dem ligger ytligt,
• 10% ligger i anslutning till märgen - de har extra långa skänklar eller slyngor och hjälper oss att bygga upp en saltgradient. Kärlen där heter 'vasa recta'. Dessa kärl har långsamt flöde för att saltet ska hinna tas upp lagom mycket och en saltgradient behållas. Formen följer tubuli och gör också att flödet är långsamt. Det är saltare i mitten av njuren än ute. Syftet med det är att dra ut mer vatten ur det sista i urinen för att koncentrera det mer.
• och resten i övriga barken.

Proximala tubuli

• Epitelcellerna har kraftigt veckade membran mot den tubulära lumen vilket ger största möjliga utbytesyta.
• Det finns många och stora mitokondrier i cellerna, vilket tyder på en hög energiförbrukning.
• Återupptaget är en aktiv process som kostar stora mängder ATP. De är dessa celler som drabbas först om et blir brist på energi exempelvis vid lågt blodtryck, då inte tillräckligt med näring hinner forslas fram till dem.

Vattentransport i proximala tubuli

• Vatten reabsorberas främst via cellernas aquaporiner och då sekundärt till upptag av andra ämnen (glukos, aa, Na, Cl, HCO3)
• Viss del av vattnet reabsorberas med osmos genom laterala interstitiella rummet (paracellulärt).
• Sker passivt. Membranen är mycket permeabla för vatten och Na. Reabsorptionen är isoosmolär!
• Na+ diffunderar in i celler (pga cytoplasmans höga elektronegativitet på ‐70 mV samt låga Na + konc.).
• Na + pumpas ut mha ett oerhört potent Na + /K + ‐ATPas (3Na/2K) som finns basolateralt.
• Reabsorptionen drivs ffa av Na/K‐ATPas (3Na/2K) som finns basolateralt.
• 2/3 av filtrerat vatten och salt (2/3 av GFR) reabsorberas i proximala tubuli.

Aktiv transport 1

• Aktiv transport sker vid 'reabsorption' (från tubulusurin till peritubulära kapillärsystemet) gäller ämnen, som kroppen vill behålla (glykos, aminosyror, vitaminer etc). Här finns ett mycket stort antal carriers = transportörer utvecklade. Tubuli är proppfulla med carriers.

Aktiv transport 2

• sekretion gäller i allmänhet ämnen, som ej normalt finns i blod (tex penicillin) kan även vara urea och kalium
• två carriersystem är kända - ett för organiska syror ex vis gallsalter, ett för organiska baser exempelvis kreatinin. Dessa ämnen plockas aktivt från blodet för att sedan utsöndras med urinet.
• såväl reabsorption som sekretion sker främst i 'proximala tubuli'

Bilden ovan: Urin till vänster tubulära celler och sedan kapillärer till höger i bilden. Glukostransportör som exempel, här sker co-transport med natrium och så är det för många ämnen. Det som driver det hela är det energikrävande natrium-kalium- atpaset när det plockar upp natrium och skickar ut det vasolateralt är det det som kostar. Det driver i sin tur att natrium diffunderar in i cellen eftersom cellen var negativt laddad. Vi måste alltså kasta ut natrium hela tiden, annars skulle osmos till slut göra att det jämnades ut och ingen drivkraft skulle finnas kvar. När denna energikrävande process pågår och natrium pumpas ut så får det till följd att andra ämnen kan följa med så som glukos och ammonosyror. Dessa ämnen forslas alltså via sekundärtransport.

• Fettlösliga ämnen kan ta sig över membranet.
• Vatten tar sig igenom paracellulärt eller via aquaporiner. Vi vill ta upp mycket, vi vill inte göra oss av med mer än 1 liter per dag ungefär. Det sker passivt via natriumet dragningskraft.

Varför filtreras allt? Varför inte vara mer selektiva med vad som skickas in till njuren? Det är för att kroppen ska kunna finjustera.

Henles slynga

• Henles slyngas uppåtgående (ascendens) del är helt impermeabel för vatten = avsaknad av aquaporiner, men permeabel för NaCl. Na & Cl kan således
• diffundera till interstitiet.
• Henles slyngas nedåtgående del (descendens) är mer permeabel för vatten än för NaCl. Riklig förekomst av aquaporiner.
• Loopen går ner i märgen som är hyperosmolär, vatten reabsorberas

TAL = Thick Ascending Loop of Henle

• TAL är impermeabel för H2O men Na, Cl, K kan tas upp via speciell Na‐2Cl‐K transportör.
• TAL cellerna saknar aquaporiner och är således IMPERMEABLA för H2O
• TAL har en speciell Na‐2Cl‐K transportör. ‐mycket salter kan tas upp här från urinen!
• Urinen blir hypoosmolär och är alltid hyoposmolär när den lämnar TAL (ca 100 mOSM/kg).
• TAL genererar den osmolära gradienten i märgen.

Den osmolära gradienten

• Utformningen (loopformen) och komponenterna (aqp samt jonpumpar) i Henles slynga skapar den osmolära gradienten i njuren.
• Blodkärlen bibehåller denna gradient genom sin utformning (loopform) och sina egenskaper (helt permeabla för vatten och salter samt mkt lågt blodflöde).

Distala tubuli och samlingsrören

• Urinen som kommer till distala tubuli är alltid hypoosmolär (ca 100 mOsm/kg H2O).
• Samlingsrören reglerar final sammansättning; osmolaritet, Na, K, H, urea, m.m.
• Samlingsrören reglerar final sammansättning av urinen, ADH styr mängden AQP här (mao vattenhalten i finalurinen).
• Hade det inte varit saltare i mitten så hade vattnet inte kunnat dras in mot mitten och det sista urinet kunna dras ut.

Urinbildning

Urinens mängd och sammansättning bestäms av tre processer som äger rum i nefronet:

1. Glomerulär filtration (bildning av primärurin)
2. Tubulär reabsorption (selektivt återupptag av nyttiga ämnen och vatten från primärurinen)
3. Tubulär sekretion (utsöndring av oönskade substansertill tubuli)

Två celltyper:

• Principalceller – sekretion av K, samt reabs. av Na & vatten
• Interkalerade celler - är viktiga för syra‐bas reglering. ‐Sekr H, reabs av HCO3

Njuren är ett endokrint organ

Hormoner som utsöndras av njurarna:

• Renin - påverkar blodtrycket genom att när renin utsöndras så omvandlas det sedan till angiotensinI och II
• Erytropoetin, EPO - viktigt för blodvärdet i kroppen
• Aktivt Vitamin D3 - viktigt för att kunna ta tillbaka kalk från tarmarna

Hormoner som påverkar njurarna:

• PTH (parathyroideahormon)
• ADH (antidiuretiskt hormon)
• Aldosteron

Koncentrering av urinen • Trots upptag i de proximala delarna av nefronet rinner 40‐50 liter/dygn genom uppsamlingsrören. • Distala tubuli och uppsamlingsrörens av framförallt två hormoner.

I: Antidiuretiskt hormon, ADH

• Bildas i hypothalamus, transporteras till hypofysen där det lagras och släpps ut när kroppen behöver spara vatten (osmoreceptorer i hypofysen känner av blodets osmolaritet). Målcellerna finns framför allt i samlingsrören.
• Vid vätskebrist frisätts ADH vilket leder till att ökad mängd aquaporiner bildas och vatten diffunderar ut och tas upp i blodbanan via osmos.
• Urinen blir koncentrerad (urinmängden ).
• Brist eller ineffektivt ADH leder till mycket stora urinmängder (20 L/dygn)!!

II: Aldosteron

Bildas i binjurarna vid:

• minskad blodvolym; sympatikusstimulering och förhöjda angiotensin II nivåer
• Stimulerar till bildning av fler Na‐transportörer i de distala delarna av nefronet.
• Detta leder till ett ökat upptag av både Na och vatten.
• Resultatet blir en liten volym normalkoncentrerad urin.

Utspädning av urinen

• Uppnås genom minskad aktivitet av ADH och Aldosteron.
• Medför att vatten och Na rinner rakt igenom tubuli och förloras med urin (utspädd, stor volym)

Reglering av urinutsöndring Myogen autoreglering dvs högt tryck ger sträck i aff arteriol, som kontraheras, ger minskat tryck i glomeruli och detta skyddar njuren

Juxtaglomerulära apparaten Sensor för NaCl – för högt [Na+ Cl‐], bromsa så mer hinner tas upp, GFR minskar. För lågt [Na+ Cl‐], öka flödet så mindre hinner tas upp, GFR ökar. Mekanism för att finreglera GFR.

Renin frisätts från juxtaglomerulära celler som svar på sympatikusaktivering, minskad [Na+ Cl‐], baroreceptorer i bal hjärtats förmak.

Effekter av Angiotensin II:

• Törst
• Aldosteron‐frisättning
• Vasokonstriktion
• – Normalt ‐ låg dos ‐ efferent arteriol ==> ökad glom tryck.
• – Hög dos ‐ både aff och eff arteriol ==> sänkt glomerulärt tryck; systemiska effekter
• Minskad reninfrisättning (neg feedback)

Om man har extremt höga nivåer av socker i systemet så kan det inte transporteras i proximala tubuli och hamnar då längre ner i tubuli där de drar med sig vatten, som de binder. Detta får till resultat att man kissar ut för mycket.

Det som är gult i bilden är filtrat som står i kapseln och som ger ett mottryck. Onkotiskt = kolloidosmotiskt tryck är samma sak. Det trycket verkar utåt. Ute ligger bara salt vatten och mindre kolloider i kapseln, i kärlet ligger proteiner och röda blodkroppar och annat kvar. Det gör att vatten dras in mot kärlet.

Hydrostatiskt tryck = ut från kärlet = 55 mmHG Kolloidtryck och hydrostatiskt tryck från filtratet i kapseln ger ihop ett tryck i motsatt riktning, alltså in mot kärlet på 30 mmHg. Kvar blir då ett filtrationstryck utåt på 10 mmHg = ett bra filtratonstryck

Hade vi haft samma tryck som i normala kärlbäddar så hade trycket inte överstigit mottrycket och ingen filtration hade kunnat ske.

Om det då blir ett tryck, till exempel för att prostata längre ner är förstorad och trycker på urinledaren så kommer det att bildas ett tryck där. Urinet rinner inte bara ner. Om detta backtryck sänker eller till och med överstiger filtrationstrycket så kan inte njuren effektivt filtrera blodet längre. Högt i början, kommer från aorta, sedan in i kärlen som leder till glomeruli, där sjunker trycket rejält. Vi filtrerar ju av en hel del vätska där. Sedan är det lågt tryckt och lågt flöde. Det skiljer sig mycket från trycket i normala kärlbäddar med små kärl. Den streckade linjen visar det kolloidosmotiska (mängden lösta partiklar i en vätska) ökar i glomeruli eftersom mycket vätska filtreras ut och mindre partiklar, kvar blir större protein i mindre vätska. Sedan sjunker det igen när det kommit till tubuli där bland annat en hel del vatten reabsorberas till blodet. När blodet går ut igen så har det normalt kolloidosmotiska trycket normalt igen och det är det njuren är till för att filtrera bort det som inte behövs i blodet. Glomerulär filtrationshastighet = GFR Speglar antalet fungerande nefron. Detta antal minskar med åldern och det ger en sänkning av GFR. Om man bara skulle ha en njure så hamnar alltså det alltså på runt 50 ml/min.

Detta kan ätas genom att injicera ämnen som inte ska modifieras utan bara filtreras rakt igenom. Man kan då kolla hur mycket som gick in vs hur mycket som går ut och på så sätt se hur effektivt nefronen fungerar. Det finns ett antal transportöre per mm tubuli. Om alla dessa är fulla så så har ett transportmaximum nåtts. Om alla är fulla för till exempel socker så kommer vi att kissa ut en del socker. Men det ska mycket till för att det ska ske. Vi har en enormt stor kapacitet. Kalium är väldigt farligt i höga halter. Det har med membranladdning att göra bland annat och det är en stor anledning till att man blir väldigt sjuk när njurarna inte fungerar. Det är ett snävt intervallt vi måste hålla oss inom för att inte dö helt enkelt.

Aquaporiner behövs för att vatten ska kunna transporteras effektivt. Hur det fungerar kom man på relativt nyligen och det renderade ett nobelpris. http:www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2003/agre-lecture.html Det finns olika typer av AQP och ur mycket det utryckts är hormonellt styrt i njurarna. Vattnet hade dock inte kunnat lämna njuren via AQP om det inte fanns en saltgradient. AQP blockas vid intag av kaffe och vatten, därför blir man kissnödig fast man är uttorkad och egentligen borde behålla varenda droppe vatten.

Syra- och basreglering

Kroppen producerar syror och baser

• Normalt bildas 15 ‐ 20 mol syra per dag merparten i form av koldioxid som andas ut.
• Dagligen bildas dock cirka 1 mmol/kg ickeflyktiga syror som måste utsöndras i urinen.

Syra‐bas balansen Blod pH‐värde = 7,35‐7,45

Små förändringar i pH kan leda till stora rubbningar

• enzymer har en smal pH‐marginal
• syra‐bas balansen kan påverka elektrolyter (Na+, K+, Cl‐)
• hormoner

Syra‐Bas rubbning ‐ Kompensatoriska mekanismer

Regleringen av koncentrationen av [H +] i olika kroppsvätskor är en dynamisk process där blod lungor och njurar spelar viktiga roller

• Extracellulär/intracellulär buffer
• Respiratoriska mekanismer
• Renala mekanismer

Kroppen buffertsystem

Bikarbonatbuffert Viktigt extracellulärt system CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ HCO3 ‐ + H+ Carbanhydras katalyserar reaktionen. Bikarbonat finns i stor mängd och kan elimineras både genom njure och andning. (student kommentar: Bikarbonat reabsorberas för det mesta och inte elimineras! Njuren kan eliminera H+ för att öka PH. Vi kan också öka kroppens PH genom hyperventilation som göra att vi blir av CO2 fortare)

Fosfatbuffert Inte lika viktigt buffertsystem i blodet, lägre koncentration än bikarbonat.

Protein Kroppens största buffertsystem, hemoglobin viktigast av proteinbuffertarna pga dess höga koncentration.

Ammoniak Ammoniak är urinens viktigaste buffert H+ + NH3 =NH4+ Ammoniak kan utsöndras från tubuli och reagerar då med syran för att bilda NH4+ , denna jon kan inte gå över membranen så den stannar i urinen och vi blir av med syran via urinen.

Njurarna deltar i regleringen av syra‐bas balansen på 2 sätt:

• reabsorberar filtrerad HCO3‐
• utsöndrar syra

Urinledare och urinrör

Urinröret

• förbindelse mellan blåsan och yttervärlden
• börjar med en inre slutmuskel (sfinkter) som ej är viljestyrd
• I passagen genom bäckenbotten sitter den yttre viljestyrda sfinktern.
• Mannen har längre urinrör som passerar genom prostata och penis.

Urinering (Miktion)

• 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.
• Signaler från hjärnan öppnar eller håller den yttre sfinktern stängd, beroende på om miktion är socialt acceptabelt.
• Vid utebliven miktion försvinner trängningarna för att återkomma när ytterligare volym fyllts på. De är då starkare. O.s.v.

Urin

• Den gula färgen kommer från urochrom, som bildas vid nedbrytning av hemoglobin. Urinens färg kan även variera med dieten.
• Färsk urin har ingen lukt. Bakteriell nedbrytning medför produktion av ammoniak.
• pH‐värdet ligger omkring 6, men kan variera mellan 4,5 och 8 beroende på ämnesomsättning och diet.

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

Diuretika

• Loop‐diuretika: – exv. furosemid, numera vanligaste vattendrivande medicinen, hög potens. Man blir med andra ord väldigt kissenödig av läkemedlet.
• Blockerar Na‐2Cl‐K co‐transporten i TAL‐celler

När njurarna inte fungerar som de ska

Njursvikt = när njurarna inte fungerar.

Vätskebrist: Hos äldre, kanske har de fått magsjuka. Om de dessutom är åderförkalkade, alltså har stela kärl och inlagringar så kan de stå på medicinering med NSAID. NSAID verkar kärlavslappnande och det gör att man slår ut lite av njurens möjlighet att reglera blodtrycket. Det blir då svårare för kroppen att ackommodera för den minskade blodvolymen som uppstått på grund av vätskebristen. Man kan inte dricka för att kompensera eftersom man kräks upp det direkt igen. Låg volym = lågt tryck, då kan kroppen börja svikta. Njurarna kräver mycket blod och de är bra på att reglera så att de får de tryck och flöde som de vill ha. Men i detta läget går inte det och deras funktion börjar svikta.

Behandling: Gå av NSAIDS och sätta dropp. Då hämtar de sig ganska kvickt. I vissa fall kan man behöva ge dialys någon gång också.

Andra saker som kan ge låg blodvolym är skador med blödningar.

Hinder och tryck av olika slag som inte syns. Det blir ett backtryck, för mycket urin blir kvar. Det påverkar effektiviteten i filtrationen. Det blir ett högt tryck att jobba mot och det står kvar urin i systemet. Flödet fungerar inte. Det som kan blockera är till exempel förstorad prostata, tumörer och njursten. Om denna blockering bara sker i den ena njuren eller på den ena urinledaren så är det ingen större fara. Vi klarar oss på en njure. Vi har två eftersom de embryonalt utvecklas dubbelsidigt, men en skulle lika gärna ha tillbakabildats eftersom vi klarar oss på en. Det är därför som man kan donera en njure till någon annan utan att själv (i normala fall) ta någon skada. Det är naturligtvis också därför som en pat. bara får en njure vid en transplantation.

Kronisk njursvikt

Förgiftning. Vissa giftiga svampar kan slå ut njurarna genom att giftet ansamlas i njurens tubulära delar. Varför de ansamlas där vet man inte. Det blir en akut njursvikt som övergår till en permanent njursvikt.

En av våra allra farligaste giftsvampar, toppig spindelskivling, slår inte bara ut njurceller. Jenny Nyström, ny professor i njurfysiologi, är en av fyra forskare som undersöker om toxinet kan användas mot njurcancer som bildat metastaser. Giftsvampen toppig spindelskivling växer i ungefär samma miljö som trattkantarell, i mossig granskog och ibland bland tall och bok. Det händer att människor förväxlar de båda. Giftet, orellanin, är en förhållandevis enkel molekyl som kan framställas på konstgjord väg slår ut cellerna i njuren – och det är precis detta som forskarna utnyttjar. Samma celler kan omvandlas till cancerceller och bilda dottertumörer på andra ställen i kroppen.

Hur tänkte ni? – Att svampgiftet, som förstör njurcellerna, också kan riktas mot metastaserna. Patienten kommer att behöva dialys eller transplantation. Men även dottertumörerna, i till exempel skelettet, har då slagits ut, säger Jenny Nyström. ”

I Sverige dör varje dag en-två patienter i metastaserande klarcellig njurcancer. Det är den vanligaste formen av njurcancer. En patient som hunnit få metastaser har, i de flesta fall, mindre än ett år kvar att leva.

citatet och texten är hämtat härifrån: http:www.akademiliv.se/2012/08/6547/

De första kliniska försöken på människa kommer att ske under hösten 2015.

Andra orsaker till kronisk njursvikt:

• njurinflammation - kan läka av höga doser med sterioder eller självläka
• hos diabetiker - förstörda kärl = ateroskleros - kan drabba diabetiker, men väldigt olika, det tar tid att utveckla och det behöver inte ha med att den är dåligt skött att göra
• Ärftliga sjukdomar

När man tappat nästan 80 % så börjar man känna av det. Beror på blodbrist. En njure som inte fungerar producerar inte EPO, EPO signalerar till benmärgen att röda blodkroppar ska bildas. Utan dem så får vi anemi. Spannet mellan att inte känna något till att bl riktigt dålig är litet. Alla symtom som kommer beror på ansamling av slagg och fel balans av elektrolyter. Urea kan ansamlas (slaggprodukt som bildas vid muskelmetabolism) och det kan bli så mycket att det fälls ut och då börjar det klia. Kristaller kan ansamlas i perikardiet, hjärtsäcken och orsaka att det går hål eller resultera i perikarditet, med hjärtrubbning som följd. I detta läget är man väldigt sjuk. Det kan komma in patienter som är riktigt livshotande sjuka och inte vet om vad det är som är fel. Njurförbundet vill slå ett slag för att man använder sig mer av enkla screeningmetoder för at ta reda på om det exempelvis finns protein i urinen. Med enkla medel skulle man tidigare kunna hitta njursjukdomar och förhindra att patenter blev väldigt sjuka.

Tandhälsa och njursjukdom

• Infektioner kan lättare uppkomma pga nedsatt immunförsvar
• Rubbning i kalk‐fosfatbalansen kan leda till urkalkat skelett med tandlossning som följd
• Nedsatt njurfunktion gör att läkemedel som elimineras via njurarna kan ansamlas i kroppen

• Finns ingen direkt koppling, men om man blivit väldigt sjuk av sina njurproblem så har man nedsatt immunförsvar och man är känslig för infektioner. Om man ska få en transplantation så måste man vara helt frisk. En dålig oral status kan vara en faktor som gör att man inte får en transplantation. Då behöver man åtgärda det först och det är inte alltid helt enkelt.

• Även bristen på D3 som uppstår när njurarna inte fungerar kan påverka tandhälsan. D3 behövs för kalkbalansen, det gör att kalk inte kan tas från tarmen. Fungerar inte det så börjar kroppen ta av det kalk som finns lagrat i benvävnaden (inget nytt lagras in) och det ger benskörhet, vilket kan ge tandlossning

• Alla som föreskriver medicin måste ta i beaktande att vissa läkemedel elimineras via njurarna. Då får man anpassa dosen så att man inte förgiftar sina pat.

Vi blir äldre och fler hinner bli sjuka. Fler pat. är i vård längre, de överlever helt enkelt längre.

Olika typer av njurbehandling:

• Hemodialys- detta är den vanligaste formen av dialys och innebär att blodet får cirkulera genom ett speciellt filter som avskiljer överskottet av slaggprodukter, salter och vätska. Behandlingen tar normalt 3-4 timmar och upprepas 3 gånger i veckan. Man ska också kopplas i och ur, så det kan i princip ta en hel dag. För många sänker detta livskvaliteten avsevärt, man orkar inte mycket annat än sin behandling. Andra får dialys på natten och kilar från sjukhuset till jobbet och lever ganska normalt. Det är väldigt individuellt.

• Hemhemodialys - sköts hemma, oftast för barn där förädlar kan hjälpa till. Svårare för äldre och multisjuka. Komplikationer som blodförgiftning kan tillstöta.

• Påsdialys - CAPD kallas i dagligt tal för "påsdialys". Behandlingen går till så att bukhålan fylls med cirka 2 liter dialysvätska via en inopererad slang (kateter). Genom bukhinnans fina blodkärl utväxlas överskottet av slaggprodukter, salter och vätska från blodet till dialysvätskan. Vätskan bytes 4-5 gånger per dag och behandlingen sköts vanligtvis av patienten själv. De som behandlas med CAPD har ofta en större rörelsefrihet än patienter som har hemodialys. En annan variant av den här behandlingsformen är CCPD, som innebär att man nattetid med hjälp av en maskin automatiskt sköter bytet av vätska. Metoden innebär att inga vätskebyten behöver ske under dagtid.

• Transplantation - njurtransplantation innebär att en frisk njure från en annan människa opereras in hos den njursjuke. Givaren kan vara en nära anhörig som avstått en av sina njurar. Den levande givaren är oftast en förälder eller ett syskon. Även mellan äkta makar och sambopar sker donation av njurar. Endast 20% av alla njurtransplantationer görs med levande donatorer. Det vanligaste är att transplantation sker med en njure från icke besläktad avliden person.

Man har en speciell port, en fistel inopererad i armen för att det ska gå snabbt och enkelt att koppla i och ur och så att patienten slipper bli stucken för mycket.

Dialys: (nylatin diaʹlysis, av grekiska diaʹlysis ’upplösning’, ’åtskiljande’, av dialyʹō ’upplösa’), teknik för att separera små molekyler från stora i en vätska med hjälp av diffusion genom ett poröst (semipermeabelt) membran. Det kan vara svårt att hitta en matchning, vilket innebär att inte alla kan få en transplantation. Man kan till exempel ha för mycket antikroppar, idag finns dock bättre immunosuppresorer vilket har gjort det möjligt för fler. Man låter de(n) gamla njuren sitta kvar. Den nya sätts i ljumsken och kopplas på urinröret där. En donerad njure klara sig i ca 24 timmar.

Man kan testa njurfuktion via mängden kreatinin via blodprov eller om man får remiss till njurmedicin och mäter nefron funktionen.