Funktionsundersøgelser og transportmekanismer i nyren

Transkript

1 Case 17: Fnktionsndersøgelser og transportmekanismer i nyren Grndig besvarelse 1. Før indgift af Diamox: V 170 µl 20 min 8,5 µl/min GFR U EDTA V PEDTA ,5 µ l/ min µl/min V GFR 848 µl 42,4 µl/min 20 min ,4 µ l/ min µl/min 2. Væskeflow for enden af oximale tbls benævnes V ox ( indikerer for enden af pars recta ). Koncentrationen af lithim i tblsvæsken for enden af oximale tbls benævnes TF Li. Lithim reabsorberes ikke i de distale nefronafsnit. Der vil gælde, at den mængde lithim, der forlader oximale tbls. mint, V ox TF Li, er lig den lithim-mængde, der dskilles i rinen. mint, U Li V. V ox TF Li U Li V Lithim reabsorberes isosmotisk i oximale tbls. Derfor er lithimkoncentrationen for enden af oximale tbls, TF Li, lig med plasma lithim koncentrationen, P Li. Udtrykket ovenfor kan derfor forenkles: V ox P Li U Li V

2 V ox U Li V P Li C Li Dermed er det vist, at den renale plasma clearance for lithim er et mål for dløbshastigheden af væske fra pars recta af de oximale tbli i nyren. 3. Den absoltte reabsorptionshastighed for vand beregnes ved hjælp af clearance for 51 Cr-EDTA og lithim. Reabsorptionshastigheden er forskellen mellem den vandmængde, der passerer ind i oximale tbls. mint, GFR, og den vandmængde, der forlader oximale tbls. mint, C Li. GFR C Li Tilsvarende beregnes den absoltte reabsorptionshastighed for Na + som forskellen mellem den natrimmængde, der passerer ind i oximale tbls. mint, GFR P Na, og den natrimmængde, der forlader oximale tbls. mint, C Li P Na. Na GFR P Na C Li P Na P Na (GFR C Li ) P Na H2 O Før indgift af Diamox: C Li 9,10 8,5 µ l/ min 0, µl/min ( ) µl/min 1204 µl/min Na 142 mmol/l l/min 0,17 mmol/min C Li 2,55 42,4 µ l/ min 0, µl/min ( ) µl/min 579 µl/min Na 141,5 mmol/l l/min 0,08 mmol/min 4. Passagefraktionen for vand (og Na + ) ved dløbet fra de oximale tbli s pars pass() recta, F, defineres som dløbshastigheden for vand fra oximale tbls, C Li, som fraktion af filtrationshastigheden, GFR. pass() F pass() F Na C Li GFR

3 5. Diamox er en carbonanhydrase hæmmer og virker i de oximale tbli ved at blokere effekten af enzymet carbon anhydrase. En del af den samlede reabsorption af Na + i oximale tbls foregår via en bikarbonat-afhængig mekanisme. Store mængder bikarbonat filtreres dagligt over glomerlsmembranen (180 l/døgn 24 mm 4320 mmol/døgn). Denne bikarbonat vil nder normale forhold blive reabsorberet sammen med Na + og vand, overvejende i de oximale tbli. H + ioner secerneres over den lminale membran, enten aktivt eller i exchange med Na +. I lmen af den oximale tbls forenes H + spontant med HCO 3 og danner klsyre, H 2 CO 3. Enzymet carbon anhydrase, der bl.a. er lokaliseret i lminale membran, katalyserer n omdannelsen af klsyre til CO 2 og vand. Kldioxid passerer lminale cellemembran, reagerer atter med vand i cytoplasma, og danner, katalyseret af cytoplasmatisk carbon anhydrase, klsyre. Sidstnævnte dissocieres atter omgående i H + og HCO 3. Bikarbonat passerer n over basolaterale membran i følge med Na +. H + er klar til atter at blive secerneret over lminale membran. Samlet er bikarbonat, Na + og vand blevet reabsorberet. Diamox hæmmer carbon anhydrasen, bikarbonat kan ikke længere reabsorberes i oximale tbls, dermed hæmmes både reabsorptionen af HCO 3, Na + og vand. Relation til aktelle oblemstilling: Diamox hæmmer den oximale reabsorption, hvilket viser sig ved et markant fald i og Na. Både Na + - og vand-reabsorptionen falder til ca. ½ af dgangsværdien. 6. Den glomerlære filtrationshastighed GFR kan beregnes d fra Starling ligningen for filtration over et glomerlskapillær (smmeret for begge nyrer): GFR K f [ P gc P ox π gc ] K f P gc P ox π gc filtrationskoefficienten glomerlskapillærtrykket oximale tbls tryk gennemsnitlige kolloid osmotiske tryk i glomerls kapillæret Relation til aktelle oblemstilling: Diamox hæmmer vandreabsorptionen i oximale tbls. Som en følge af modstandsfordelingen langs nefronet, hvor den overvejende del af den

4 hydrodynamiske modstand (modstanden mod væskestrømning langs nefronet) er lokaliseret til de distale nefronafsnit, vil en hæmning af vandreabsorptionen bevirke en stigning i oximale tblstryk (se figr). I denne fase er P gc ændret. Jvfr. Starlings ligning ses det, at GFR redceres som en følge af denne P ox stigning. Stigningen i P ox medfører en stigning i flow ind i Henles slynge, hvilket ses som en stigning i C Li. Herved stiger NaCl koncentrationen d for macla densa, og TGF aktiveres. Dette medfører a) afferent vasokonstriktion og b) efferent vasodilatation. Derimod ses ingen effekt på oximale reabsorption, idet den ikke lader sig påvirke efter tilsætning af Diamox. De to vasklære effekter bevirker et fald i P gc og dermed et samtidigt fald i P ox. I den nye steady state (hvor Diamox stadig hæmmer den oximale reabsorption) er P ox normaliseret, P gc er lavere end normalt, og P P gc P o x er lavere end i dgangssitationen. GFR er således fortsat lavere end i dgangssitationen, men ændret i forhold til sitationen middelbart før TGFaktiveringen. Skematisk sker der følgende efter tilsætning af Diamox: Diamox P ox GFR Henle flow TGF aktivering vasklære effekter P gc og normalisering af P ox Bemærk, at GFR redceres før aktivering af TGF.

5 Tryk (mmhg) P gc Diamox P ox Tid Glomerlskapillærtryk (P gc ) og oximale tblstryk (P ox ) som fnktion af tiden. Diamox indgives som en bols mellem de to pile. Bemærk, at forskellen mellem de to krver dgør den hydrostatiske trykforskel, P. 7. Den absoltte distale reabsorptionshastighed for Na + beregnes efter samme incip som benyttet ved de oximale beregninger. Reabsorptionshastigheden kan dregnes som forskellen mellem mængden af Na +, der løber ind i distale nefronafsnit. mint ( mængden, der forlader oximale tbls. mint), C Li P Na, og mængden, der forlader de distale nefronafsnit som færdig rin. mint, V U Na. ADR Na C Li P Na V U Na Før indgift af Diamox: ADR Na l/min 142 mmol/l 8, l/min 274,2 mmol/l 0,067 mmol/min ADR Na l/min 141,5 mmol/l 42, l/min 325 mmol/l 0,079 mmol/min

6 8. Udskillelseshastighed for kalim V U K Før indgift af Diamox: Udskillelseshastighed for kalim 8, l/min 254 mmol/l 2,2 µmol/min Udskillelseshastighed for kalim 42, l/min 108,2 mmol/l 4,6 µmol/min 9. Natrim reabsorptionen i de distale afsnit er steget med 18%, mens kalim dskillelseshastigheden er mere end fordoblet efter indgift af Diamox. Natrim reabsorptionen hæmmes i oximale tbls, hvorfor sene del af distale tbls og samlerør æsenteres for et større Na + tilbd. Natrim transporteres over den lminale membran i disse nefronafsnit via en kondktiv Na + kanal i lminale membran. Stigningen i natrim tilbddet efter Diamox betyder en større distal reabsorption af Na +. Effekten er dog kvantitativt relativt beskeden, hvilket også ses af ovenstående beregning (stigning på 18% i absoltte distale natrim reabsorption). Øget Na + reabsorption ændrer potentialet over den lminale membran. Det er normalt ca. 65 mv med celleindsiden negativ (se figr). En stigning i Na + reabsorptionen tenderer til at depolarisere lminale membranpotential fra de normale 65 mv til 50 mv. Det transepitheliale membranpotential ændres herved fra 15 til 30 mv, med lmen negativt. Derved øges det elektriske potential, der driver kalim sekretionen i disse nefronafsnit. En følge af tilsætning af Diamox bliver derfor, at kalim sekretionen øges.

7 Membranpotentialer i sene del af distale tbls og samlerør nder normale forhold og efter indgift af Diamox. Det fremgår, at lminale membranpotentiale ændres fra 65 til 50 mv, celleindsiden negativ, efter Diamox. 10. Urin-pH vil stige, svt. at rinen bliver mere basisk. Dette skyldes natrligvis, at reabsorptionen af bikarbonat hæmmes i oximale tbls, hvorved store mængder bikarbonat tabes i rinen. Tilbage til opgaven 2000, Gyldendalske Boghandel, Nordisk Forlag A/S, København. Alle rettigheder forbeholdes. Opgavesamlingen kan frit hentes fra Internettet til ndervisningsformål. Privat og/eller erhvervsmæssig overførsel til digitalt medie er ikke tilladt. Anvendelse i erhvervsøjemed er i øvrigt kn tilladt efter fordgående skriftlig tilladelse.