Systeemfysiologie

Systeemfysiologie
Missiaen
Examen : 2 vragen
Kennen ? cursus +les
Niet kennen? Titels v hoofdstukken (worden gegeven op examen)
Geen cijfers kennen, enkel indien vermeld
Score examen? Obv aantal uur les, Missiaen 50%, Tack 12,5%, Sipido 37,5%
Nier, ademhaling, voortplanting
Fysiologie van de nieren
I. Renale Circulatie
A. Structuur van een nefron
(Transparant cursus)
indeling:
 cortex
 medulla
- buitenste medulla – outer stripe
- inner stripe
- binnenste medulla
gemiddeld 1 miljoen nefronen per nier
2 groepen nefronen:
- oppervlakkige: ontstaan tegen het nieroppervlak
- juxta-medullaire: ontstaan naast de medulla
Wat zit er in een nefron?
1. juxtamedullair nefron
 nierlichaampje: (ill nummer1; vergroot in figuur 2)
Cappillairen = glomerulus = glomerulaire capillairen
Kapsel van Bowman: rondom
Ruimte van Bowman: tss glomerulus en kapsel van Bowman
 proximale tubulus:
Pars convoluta: 2 maal
Pars recta: 3 maal
 lus van Henle (nr 4) :Dalende tak: naar onderzijde vd nier
Opstijgende tak: * dunne opstijgende tak (5):
* dikke opstijgende tak (6)
 Macula densa (7): maakt contact met nierlichaampje, is groepje gespecialiseerde
epitheelcellen van de dikke opstijgende tak, in de buurt van de glomerulus en haar
affernte en efferente arteriool
 distale tubulus (8,9*)
 corticale verzamelbuis (10): 3 verschillende obv plaats:
 grotere coritcale verzamelbuizen
 buitenste medullaire verzamelbuis (11)
 binnenste medullaire verzamelbuis (12)
2. oppervlakkige (zie ill) = korte loop nefronen
 verlaten de buitenste medulla niet
 korte dalende tak
 geen opstijgende tak, kunnen minder NaCl absorberen
 verschilpunten:
- plaats nierlichaampje: binnen tov buiten
- lengte vd lus van Henle: oppervlakkige: korte loop nefronen
juxtamedullaire: lange loop nefronen
!! de twee nefronen versmelten !! zie illustratie
3000 nefronen versmelten tot 1 verzamelbuis
figuur cursus p 2
!
B. Hemodynamica
1. Renal Bloodflow
Belangrijke bloedvaten naar nier:
 aorta
 arteria renalis: splitst in nier in aantal takken
 arteriool: voert bloed aan naar glomerulus = afferente arteriool
 arteriool: voert bloed weg = efferente arteriool
 overal
 aders
 vena renalis
 vena cava inferior
Besluit: al het bloed dat naar de nieren stroomt gaat naar de glomeruli
Bloodfow= bloeddebiet door de nieren (in rust 1,2 liter/minuut): heel veel!
(nieren vormen 0,5% van het lichaamsgewicht, toch ontvangen ze in rust 20% van het hartdebiet)
vena renalis bevat nog steeds veel zuurstof  bloed heel rood
2. Autoregulatie
debiet = drukverschil / weerstand
RBF(renal bloodflow) = drukverschil tss begin en einde bloedcirculatie
= (bloeddruk – 0)/ weerstand
curve: RBF(Y)- bloeddruk(X)
(1,2liter/min – 1000mm Hg)
RBF is onafhankelijk van het drukverschil tussen 80 en 180 nl. plateau
(curve)
bloeddruk ↑ (X schuift op), RBF ↑,
na 15 seconden gaat RBF weer dalen tot 1,2 omdat de weerstand gaat stijgen (vasoconstrictie
van afferente arteriool)
 bloeddruk ↓: RBF ↓, weerstand ↓ door vasodilatatie, RBF ↑ terug maar blijft onder normale
waarde
 autoregulatie: RBF verandert weining als bloeddruk ↑ of ↓
omdat de afferente arteriolen dilateren of contraheren = aanpassen van weerstand

3. Zenuwen
BV nier: orthosympatisch bezenuwd, doet BV samentrekken R ↑  RBF ↓
(blauwe curve: RBF is veel lager)
belang?
in rust: OS niet actief
stress: OS actief
vb gevecht op leven en dood
minder bloed naar nieren, meer bloed naar belangrijkere organen om te kunnen weglopen: spieren en
hersenen om alert te blijven
II Glomerulaire filtratie
A.filtratie barrière
(ill)
bloed
endotheel: gefenestreerd
basale membraan
podocyten met filtratie slits: bedekt met een membraan = slit diafragma met gaatjes in
selectiviteit:
 grootte: openingen endotheelcellen: cellen (RBC, WBC, bloedpl) knn er niet door: PLASMA
openingen slitdiafragmas en basale membraan (< 7000erdoor, vanaf 70.000 niet erdoor)
 albumine (69.000) heel moeilijk gefilterd
filtraat = plasma zonder eiwitten
 lading: endotheel, basale membr, podocyten: negatief geladen
 macromoleculen: negatief geladen: afstoting  moeilijker gefilterd
positief geladen : aantrekking  makkelijker gefilterd
 ionen: K, Cl: te klein voor beïnvloeding door filter
 vorm en vervormbaarheid: langwerpige makkelijker dan compacte moleculen
vervormbaar makkelijker dan star molecule
B. Starling krachten
zorgen voor vochtverplaatsing thv capillairen: hier glomerulus
2 Starling krachten (tekening):
 hydrostatische druk (P) :perst vocht uit capillair naar ruimte van Bowman
drukverschil zorgt voor vochtuitpersing: Pgc (glomerulair capillair) = bloeddruk ??
Pbs(bowmanspace)
(Pgc – Pbs)
 water wordt via osmose aangezogen naar plaats met hoge [eiwitten]
aanzuigkracht door eiwitten = oncotische druk= colloid osmotische druk = (πgc –πbs)
[(Pgc –Pbs) – (πgc –πbs)]
- waterpermeabiliteit
- grootte vh contactoppervlak tss bloedvat en ruimte van Bowman
 GFR = A x k x [(Pgc –Pbs) – (πgc –πbs)]
(glomerular filtration rate)
hoeveelheid vocht die per tijd gefilterd wordt
bloedstroom van links naar rechts:
bloed v hoge naar lage druk (vb 45 nr 42, erbuiten 10: overal)
curve (Y: hydrostatisch drukverschil, X: afstand) licht verval
(blauw: Y:oncotische drukverschil) (35 nr 32): begin: netto verlaat plasma bloed
oncotisch drukverschil wordt groter
! snijpunt blauw en wit: netto wordt geen vocht meer gefilterd = filtratie-equilibrium
steeds links ervan vochtfiltering
hydrostatisch drukverschil is steeds groter dan of gelijk aan het oncotisch drukverschil
 nooit netto reabsorptie van vocht
Starling krachten zijn abnormaal: wijken af van de starlingkrachten in andere capillairen vh lichaam
curve: andere capillairen
4 verschilpunten: in de andere:
 initiële drukverschil is kleiner (wit begint lager)
 witte daalt zeer sterk
 oncotische drukverschil stijgt veel minder (minder doorlaatbaar voor water, eiwitten worden
minder geconcentreerd)
 begin vocht uitgeperst, op het einde wordt het vocht terug aangezogen
C. Regeling glomerulaire filtratie(! examen)
180 liter plasma per dag gefilterd = 20 % vh plasma dat in de nieren komt
1. mesangium (figuur 2: M, hb)
kan samentrekken: capillairen worden op elkaar gedrukt  filtratie oppervlak wordt kleinerGRF↓
relaxatie  GRF ↓
150liter ipv 180
2. RBF
RBF ↑  oncotische drukverschil (πgc) gaat trager ↑  punt van filtratie-eq verschuift naar rechts
dus over groter afstand gefilterd  GFR↑
vb. vrouw zwanger in maand mei: GFR ↑ met 50% (180 naar 270liter per dag)
curve
3. arteriolen
curve: bloeddruk ifv afstand: dalende rechte = bloeddruk verlies
blauw: vernauwing in bloedvat: voor de vernauwing bloeddruk ↑
na de vernauwing bloeddruk ↓
a) afferente arteriool
trekt samen  GFR ↓
verklaring:
 distaal bloeddruk ↓ in glomerulaire capillair (Pgc ↓)
 bloed moeilijker door de nieren: meer weerstand  RBF↓
vb 1. zware bloeding: ↓ GFR dus minder vocht verliezen via de nieren  meer vocht ih
lichaam
2. verstopping urether(buis tss nier en blaas): door niersteen:TXA2productie ↑ hierdoor
contractie GFR↓ dus minder filtering  minder urine produceren want urine kan niet weg
3. stijging bloeddruk: aorta- afferente arteriolen- glomerulair capillair
druk aorta↑ druk afferente arteriool↑ druk GC ↑
na 15 seconden trek afferente arteriool samen en GFR ↓
netto gaat de druk weinig veranderen dus GFR gaat weinig veranderen
= autoregulatie v GFR
b) efferente arteriool
 trekt samen  proximaal bloeddruk↑ = capillair  GFR ↑
 trekt samen  bloed moeilijker door de nieren  RBF ↓  GFR ↓ !!
nettoresultaat: afhankelijk van de sterkte vd contractie
 matige contractie: GFR ↑
 sterke contractie: GFR ↓ (effect of RBF overheerst)
III Tubulair transport
(tekening nefron)
 filtratie
 rechtstreeks transport via secretie (opname)

“
“
via reabsorpte (afgave)
globaal: urinevorming = excretie
A. proximale tubulus
1) Reabsorptie
a) Na+
interstitium= extracell vocht
cellen zijn verbonden met TJ
AP
(tekening)
Na passief naar binnen uit urine
versneld door carriers:
- Na/H antiporter
- Na/X cotransporter
BL
Na/K-pomp: Na uit (ATP)
Netto: transcellulaire Na reabsorptie
[Na] in het interstitium ↑↑
Na terug volgens concentratiegradient naar urine = paracellulair
als 4 opgenomen keren er 3 terug  netto slechts 1 gereabsorbeerd
b) glucose
zie vorige tekening: X = glucose
AP: Na afhankelijke glucose carrier: glucose via Na gradiënt getransporteerd
BL: Na onafhankelijke carrier
 [glucose] interstitium ↑↑
TJ laten geen glucose door  glucose keert niet terug naar urine
100% reabsorptie  urine bevat geen glucose uitgezonderd suikerziekte
opm. effect van glucosetransport op lading
glucosereabsorptie in 1e deel van proximale tubulus = pars convoluta
urine verliest Na+ bij opname glucose  urine wordt negatief
intertstitium wordt positief
 potentiaalverschil (heel klein: 2mV)
c) aminozuren, polypeptiden, eiwitten
 aminozuren:
analoog aan glucosereabsorptie
AP: Na/AZ carrier
BL: carrier  interstitium
AZ niet door TJ
 100% reabsorptie (vnl pars convoluta)

polypeptiden: ketens AZ
2 mogelijkheden: - afbraak door enzymes vd AP (= endopeptidasen) tot AZ
(zie eerder)
- peptide/H- carrier  cytoplasma: afbraak tot AZ  AP: carrier

eiwitten:
af en toe toch eiwit door filter
AP: endocytose (proximale tubulus)
BL: exocytose
(tekening)
of
endosoom versmelt met lysosoom:
afbraak eiwit door lytische enzymen tot AZ  exocytose richting interstitium
d) HCO3AP: Na/H-carrier: H in urine
H-pomp (ATP): “ “ “
 in cel H2O → H+ + OH urine: HCO3- + H+ → H2CO3
H2C03→ C02 + H2O (trage reactie: versneld door CA= koolzuuranhydraze in AP)
 AP: aquaporines: H2O in cel
diffusie van CO2 door celmembraan  C02+ OH-* → HCO3- (trage reactie: versneld
door CA (andere isovorm))
*H2O → OH- + H+ : H+ naar tubulus
 BL: HCO3-/Na+ carrier (symport: 3/1)
 HCO3- in interstitium

(tekening)
besluit: transcellulaire HCO3- reabsorptie
e) H20
reabsorptie van deeltjes: osmotische aanzuiging van water: transcellulair of paracellulair
(tekening)
solvent drag: opgeloste deeltjes worden meegesleurd met water (vb. K en Ca)
grafiek
ook proximale tubulus is uitzondering op starlingkrachten
aanzuigkracht Δπ  vocht naar BV  eiwitten worden verdund oncotische druk ↓ 
oncotischdrukverschil ↓ ifv afstand
besluit: aanzuigkracht (blauw) steeds hoger dan uitperskracht  water heel snel in bloedbaan
opgenomen
(oncotisch drukverschil > dan hydrostatisch over de ganse lengte vh capillair  H2O naar capillairen)
f) Clgeresorbeerd in pars recta van de proximale tubulus
tekening

Transcellulair
H+ in urine:
H+ + HCOO- → HCOOH = mierezuur, ongeladen, diffundeert door membraan
in cytoplasma:
HCOOH→ H+ +HCOOAP: HCOO-/Cl uitwisselaar: HCOO- terug naar urine
Cl- naar binnen
BL: Cl- carrier

paracellulair
[Cl-] in pars recta zeer hoog (door H2O reabsorptie)  passief naar interstitium
volgens concentratiegradiënt in pars recta
Cl- verwijderd uit urine, dus urine wordt + geladen
interstitium - geladen
 + ladingen aangetrokken door het interstitium = paracellulaire reabsorptie v + ionen
2) Secretie
organische moleculen
stoffen naar urine:
 filtering: voor organische stoffen weinig efficiënt want:
- slechts 20% plasma wordt gefilterd
- vaak gebonden aan eiwitten vb albumine  wordt niet gefilterd
 secretie: zeer effeciënt: als bloed de urine verlaat  alle stoffen zijn gesecreteerd
B. Lus van Henle
tekening
1) Dalende tak
urine uit de proximale tubulus
doorlaatbaar voor water: via osmose van lage osm (urine) naar hoge (interstitium) = resorptie
niet doorlaatbaar voor deeltjes
[deeltje] ↑ tot 1400 = osm
water wordt zeer efficient in capillairen opgenomen owv Starlingkrachten thv capillairen
(curve: x= afstand , y = hydrostat drukverschil; aanzuigkracht) aanzuikracht> capillaire kracht
2) Dunne opstijgende tak
vanaf hier: geen waterdoorlaatbaarheid
transport (passief) van : - NaCl : paracellulaire reabsorptie
- ureum : transcellulair (AP en BL carriers)gesecreteerd owv
concentratriegradiënt
meer meer NaCl dan ureum transport
urine verliest deeltjes, geen water verlies  urine wordt verdund
3) Dikke opstijgende tak
tekening?
AP: Na/K pomp: Na naar buiten, hydrolyse ATP, K w naar binnen gepompt (K via K-kanalen weer naar
interstitium)
 [Na]cytoplasma zeer laag: Na via AP naar binnen via Na/K/2Cl cotransporter
K via K-kanalen weer naar urine
Cl via carrier naar interstitium
 netto 1 Na en 2 Cl getransporteerd
1 negatieve lading : urine wordt +, interstitium wordt – (10mV)
positieve deeltjes (Na,K,Ca) worden aangetrokken naar interstitium = paracellulaire
reabsorptie
geen reabsorptie v water
urine wordt verder verdund (100 milliosmoles)
regeling van transport in medulla (! niet in cortex)
BL: ADH (antidiuretisch hormoon= vasopressine) receptor
 cAMP  ↑ aantal Na/K/2Cl cotransporters = stimul reabsorptie van deeltjes
C Distale tubulus
absorptie Na en Cl
(tekening)
BL: Na/K-pomp: Na naar interstitium
AP: Na-kanaal: naar binnen
Na/Cl cotransporter: beide naar binnnen
BL: Cl via carrier naar interstitium
 netto: Na en Cl : transcellulaire reabsorptie
geen watertransport
urine wordt verder verdund (tot 50 milliosmoles)  URINE HEEL ERG VERDUND!! 
lading:
Na/Cl cotransporter: geen netto ladingsverplaatsing
Na kanaal: urine wordt positief
lumen: - 30 mV
D Verzamelbuisjes
inleiding:
 funcite nier: lichaam in balans houden: hoeveelheid stof ingenomen via de mond moet hetzelfde
zijn als de hoeveelheid die we uitscheiden via de nier  excretie moet geregeld worden,
regeling gebeurt thv verzamelbuisjes
 verschillende soorten cellen:
 principle cells
 intercalated α (alfa)
 intercalated β
1) Na reabsorptie
tekening: principle cell
BL: Na/K pomp (idem eerder): intracellulair lage [Na]
AP: Na-kanalen: instroom (passief door lage [ ] )
TJ zeer weinig doorlaatbaar voor Na  Na blijft in interstitium ↑, [Na] in urine ↓
lading:
 urine wordt –
 interstitium wordt +
regeling:
 aldosterone: steroidhormoon bindt op intracellullaire receptor
 mRNA: activatie Na-kanalen
Na/K pomp
 stimul Na reabsorptie
 vasopressine: eiwit bindt PM receptor
 cAMP: activatie Na-kanalen
 stimul Na reabsorptie
 atriaal natriuretisch peptide (ANP): bindt PM receptor
 cGMP: inhibitie Na kanalen
Na/K pomp
 inhibitie Na reabsorptie
2) reabsorptie Cl
(tekening)
a) transcellulair
H2O→ H+ + OHβ-IC (intercaleited cells): transport H+
OH- + CO2 → HCO3- (door KA)  AP: HCO3-/Cl antiporter: HCO3 naar urine
Cl naar binnen: BL carrier 
interstitium
b) paracellulair
interstitium +
urine –
 Cl naar interstitium obv potentiaalverschil
3) K+
veel K eten: secretie
weinig K eten: reabsorptie
a) secretie
(tekening: principle cel)
BL: Na/K pomp
AP: K kanalen: K naar urine
regeling:
 aldosterone: intracellulaire binding (want steroidH)
 mRNA: stimul K-secretie
1) Na reabsorptie wordt gestimuleerd
Na/K pomp: hoge activititeit
veel K in cytoplasma gepompt
2) ↑ Na reabsorptie: maakt urine meer negatief
K+ wordt beter aangetrokken
3) aantal K-kanalen ↑
4) aantal Na/K pompen ↑
 stimul K secretie
b) reabsorptie
(tekening) α-IC, AP:K/H+ pomp, BL: K+ kanaal
4) H+
(tekening) α-IC: AP:H+ secretie via H-pomp en H/K-pomp
netto: zuur in urine, base in interstitium
ladingsverplaatsing: urine +, interstitium –
(tekening: buis: 3 delen)
bovenaan: Na-reabsorptie  zeer –
0
midden: +10
onder : 0
regeling:
 aldosterone: bindt intracell receptor
 mRNA: ↑ aantal v bovenste protonenpompen
 stimul protonen secretie
opm: alfa en beta cellen: transportprocessen zijn anders gelokaliseerd: bèta:AP ; alfa: BL
5) H20 reabsorptie
(tekening: principle cells)
300 1400 mosmoles water
TJ niet doorlaatbaar voor water, wel watertransport via aquaporines: BL
enkel onderste cel: AP: aquaporine  transcellulair H2O transport
regeling:
 ADH= vasopressine: werkt in op de 3 cellen
bindt R thv PM
cAMP: stimul vesikels met aquaporines tot exocytose: AP
water wordt aangetrokken (50 300mosm) door interstitium
 reabsoptie H2O
gevolg: urinedebiet↓ (diurese= urineproductie wordt tegengewerkt)
urine wordt geconcentreerd
E Medullaire hyperosmolaliteit
hoge [NaCl] in buitenste medulla
50-50 NaCl- ureum in binnenste medulla

NaCl
a) buitenste medulla
(tekening:urine staat stil)
100 deeltjes v urine(dikke opstijgende tak) naar interstitium
dalende tak: kan H2O reabsorberen: H2O naar interstitium, H2O wordt onmiddellijk weggevoerd via
capillairen zodat interstitium niet verdund wordt
besluit:
 Osm in dalende tak en interstitium is hetzelfde (300mOsm)
 Osm verschil van 200 mosm/kg tss dalende en dikke opstijgende tak
de interstitiële osmolaliteit daalt niet omdat het H2O snel ia het bloed wordt afgevoerd
!!!!schema cursus p 11:urine stroomt
d) transport met verschil van 200: onderste in c: verschil is 0; 100 deeltjes verplaatsen 
verschil wordt 200
bovenste in c: verschil is 100; 50 deeltjes verplaatsen
verschil wordt 200
op elk niveau een verschil van 200
besluit: interstitium is geconcentreerd met 388 mosm/kg (verschil boven-onder in f)
door telkens een verschil van 200 te nemen
dus het interstitium is meer geconcentreerd dan het transportproces aankan
proces= coutercurrent multiplicatie: in tegenovergestelde richting vermeerderen
b) binnenste medulla: dat weet men niet

Ureum
(tekening)
water wordt gereabsorbeerd
ureum wordt niet gereabsorbeerd
 ureumconcentratie ↑↑↑:
principle cells in binnenste medulla: AP en BL: ureumcarriers: ureum passief naar interstitium
regeling:
 ADH: receptor:PM
 cAMP: + effect op carriers
 stimul reabsorptie ureum
IV Urinewegen
A Mictiereflex
(tekening)
blaassfincter: intern: gladdespier
extern: gestreepte spier
bezenuwing:
 blaas: parasympaticus
 inwendige blaassfincter: orthosympaticus (enkel van belang bij de man: ejaculatie= OS
reflex) trekt samen om te beletten dat sperma in de blaas terecht komt
 externe sfincter: n. pudendus= schaamzenuw
vulling van de blaas  rekreceptoren  info via zenuwen naar ruggemerg
 stimul: parasymp zenuwen  mictiecontracties(= samentrekken blaas) vulling ↑  contractie↑ +
duur ↑ (mictiecontracties: interne sfincter opent)
 inhibitie: n pudendus  ext sfincter relaxeert: blaas loopt leeg
B Controle
ruggemerg cortex: aangeleerd om te voelen dat de blaas vol is
cortex + n pudendus: externe sfincter blijft gesloten
- parasymp  interne sfincter gesloten
rond leeftijd van 2,5 jaar: parasympathicus onderdrukken en n.pudendus activeren
V Regeling extracellulair vocht
Inleiding
[K+]e moet constant gehouden worden op 3,5 tot 5 mM om te kunnen overleven want:
 K te hoog (7-8mM): ↑ prikkelbaarheid van cellen vnl SA-knoop v hart: zeer snelle contractie
(400/min)  geen vullingstijd  geen debiet  overleiden
 K te laag (2 mM): ↓ prikkelbaarheid: vnl ademspieren: spieren raken verlamd: ademstop 
overlijden
bepaald door:
 totale hoeveelheid in het lichaam: hoe meer hoe hoger
 verdeling tuss intra en extracellulair
A Intra en extracellulaire K+
(tekening)
2 % K buiten cel, 98% in cel owv Na/K pomp : K naar binnen
door deze snelle opname stijgt de K extracellulair bijna niet na het eten van K-rijk voedsel
regeling:
 K+ extracellulair: ↑ = stimul Na/K pomp  stimul K opname in cel
belang: als niet aanwezig: eten banaan = dodelijk!! door K↑↑
 insuline (<β-cel pancreas) bindt R thv PM: stimul Na/K pomp  stimul K opname
belang: insuline secretie↑ als K+extracell ↑
opm: spiercel, vetcel en lever hebben insulinereceptoren
 cathecholamines (Adrenaline en NA) binden R thv PM: stimul Na/K pomp
belang: bij spieren tijdens inspanning: vele actiepot: repol: uitstroom K+, bij inspanning moeten
cathecholamines vrijgezet worden om dit K terug op te nemen in de spieren
B K+ Balans
evenveel eten als uitscheiden  uitscheiding moet geregeld worden
proximale tubulus en lus van Henle: 90% K reabsorberen: wordt niet geregeld, onafhankelijk van de Kinname
10% komt aan in de verzamelbuis hier regeling
 veel K eten : secreteren
 weinig K eten: reabsorberen
nieren zijn trage organen: v K arm naar K rijk dieet: K uitscheiden: duurt 3 tot 5 dagen
uitgezonderd: uitscheiding van H2O
traag want morforlogische veranderingen: reabs door alfa IC naar secretie door principle cells
nl iedereen secreteert K: want meerderheid K rijk dieet
C Regeling K secretie
1) door Kalleïne = K buiten cel
(tekening)principle cel
BL: Na/K pomp
AP: kanaal K naar urine ( + door aldosterone < nieren)
mechanismen: K+ extracellulair ↑(3 bananen eten)
 secretie aldosterone door de bijnieren K+ secretie door nieren in urine en dus excretie
 stimulatie van Na/K pomp (principle cells) K secretie
pathologie:
bijnier werkt niet missen 1e mechanisme: moeilijker K uitscheiden  Kextracell ↑  kan dodelijk zijn
 K-arm dieet
2) door urinedebiet
(curve: x: debiet; y: K secretie en excretie)
secretie K:
 als urine niet stroomt: bepaald moment zoveel K in urine dat gradient ophoud te bestaan: STOP
secretie
 als urine wel stroomt: urine loopt onmiddellijk naar de blaas, geen K opstapeling  gradient
blijft bestaan  K secretie blijft doorgaan
 2 punten zorgen voor curve
belang:
vochtafdrijvers= diuretica
= medicatie die leiden tot verhoogd urinedebiet owv hoge bloedruk of zwak hart
meer K verliezen via urine extracellulaire [K] ↓ = gevaarlijk  K supplementen geven
VI Regeling van de extracellulaire pH
pH= - log [H+]
nl pH= 7,40 ([H+]=40mM) = lichtjes alkalisch
pH is bepalend voor protonatie van eiwitten bepalen structuur en functie
A Endogene zuren
zetten in H2O protonen vrij
1) CO2
bij volledige oxidatie(= volledige reactie van voedsel met O2 met vorming van CO2 en H2O) van
suikers, vetten en de meeste AZ
zuur? CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ H+ + HCO3koolzuuranhydrase: heel veel in RBC  via bloed overal in lichaam
CO2 wordt verwijderd via de longen (= volatiel zuur): zeer efficient [CO2]= constante
[CO2] ~ P(CO2) = 40 mmHg = constante
99,5% vd dagelijkse zuurproductie
2 afwijkingen:
 longen: te weinig CO2 uitademen door overdosis morfine of zware longontsteking 
respiratoire acidose
 longen: te veel CO2 uitademen = respiratoire alkalose vb hyperventilatie, zwangerschap
2) Niet volatiele zuren: kwantitatief weinig belangrijk
bronnen:
 afbraak van vlees : H2SO4, H2PO3
 organische zuren ontstaan bij onvolledige oxidatie van suikers en vet: melkzuur (spieren)
ketonzuren(lever)
 stoelgang: CO2+ H2O ↔(KA) H2CO3 ↔ H+ + HCO3- : verlies HCO3-, reactie evenwicht
gaat naar rechts, H+↑
2 afwijkingen:
 metabole acidose: te veel niet volatiel zuur in het lichaam vb diarree, ketonzuren(vasten),
epilepsie(melkzuur vorming door spiersamentrekkingen
 metabole alkalose: te weinig niet volatiel zuur: zeldzaam
0,5% vd dagelijkse zuurproductie
verwijderd door de nieren
B Buffering
pH daling door zuur beperken
 extracellulaire buffer: CO2+ H2O↔(KA) H2CO3↔ H+ + HCO3buffer kan zichzelf niet bufferen dus enkel de niet volatiele zuren kunnen gebufferd worden
vb melkzuur: ↑ [H+]  evenwicht verschuift naar links  [H+]↓ en [HCO3-]↓  netto: [H+]↓
klein beetje en [H2CO3-] ↓ zeer sterk
 intracellulaire buffer:
- eiwitten
- organische fosfaten
buffert meer dan de helft van alle zuren
Alle buffers staan in evenwicht met elkaar  zuur-base status van het lichaam kan bekeken worden
door naar 1 buffer te kijken nl de CO2-buffer
C Ademhaling
1. CO2 eliminatie
CO2 +H2O↔ H+ + HCO3-
evenwicht naar links in de longen  eliminatie CO2
“
“ rechts in de weefsels
P(CO2) door longen gestabiliseerd op 40mmHg (hierdoor evenwicht naar links)
2. Compensatie van metabole stoornissen
ΔpH wordt geregistreed door de carotislichaampjes
metabole alkalose: te weinig niet volatieve zuren  minder ademen
metabole acidose: te veel niet volatieve zuren  meer ademen
vb: diarree: chronisch  lichaam zuurt een beetje aan pH= 7,3 (extracellulair)
daling detecteren in de carotis lichaampjes: in de hals waar halsslagader splitst in interne en externe
tak  sturen zenuwen naar de ademhalingscentra meer ademen
gevolg: meer CO2 uitademen  CO2 spanning in het lichaam ↓ (vb 40 30 mmHg)
belang: CO2=zuur: minder CO2 in lichaam  pH wordt alkalischer (pH=7,38) nog niet perfect
normaal (terug normaal als diarree stopt)
D Nieren
CO2+ H2O ↔ H+ + HCO3niet volatiele zuren : reactie naar links HCO3- ↓, H+  H2O ( dus na buffering geen normale situatie)
gevolg: nieren gaan situatie naar rechts verschuiven: opnieuw HCO3- aangemaakt (α-IC)
H+  urine (gebufferd door titreerbare zuren en de NH3/NH4+ buffer)
HCO3-  interstitium: hierdoor wordt verlies tijdens buffering gecompenseerd
nieren verschuiven ook alle andere buffers naar rechts (want alle buffers in evenwicht!)
!!!! buffers in de urine!!!!
1. Titreerbare zuren
definitie: buffer waarvan de gedissocieerde vorm protonen opneemt in de verzamelbuisjes
vb: fosfaat: H2PO4- ↔ HPO4(2-) + H+ (dus 2 vormen van fosfaat)
(curve: x: pH; y: % buffer in de 2 vormen)
zuurder: evenwicht naar links
basiser: evenwicht naar rechts = gedissocieerde vorm
pH=7,40: buffer 20% H2PO4-, 80% HPO4(2-)
= pH plasma= pH ruimte van Bowman
verzamelbuisjes: door secretie protonen:urine wordt zuur nl pH= 4,40: 100% H2PO4-; 0% gedissocieerd
 fosfaat neemt in de urine opnieuw zijn proton op
2. NH3/NH4+ buffer
NH3= ammoniak
NH4+ = ammonium
vb.afbraak vlees: ° zwavelzuur: H2SO4 ↔ SO4(2-) + 2H+
(curve: x:pH; y:% zwavelzuur in de 2 vormen)
lage pH: evenwicht naar links vnl H2SO4
hoge pH: evenwicht naar rechts: vnl SO4(2-) + 2H+
urine: pH: 7,4: 100% gedissocieerd
verzamelbuisje: pH: 4,4: nog steeds 100% gedissocieerd
zwavelzuur kan protonen niet binden in de verzamelbuis omdat de pKa veel te zuur is
protonen binden aan gln (glutamine): gln wordt in proximale tubulus omgezet naar glutalinezuur dit
wordt omgezet naar ‘alfa’-ketoglutaarzuur
gln
→
glu + NH3
→
α-KGZ
glutaminase
↓
glutamaat dehydrogenase
vorming NH3 dit neemt proton op : NH3 + H+ → NH4+
protonen van sterke zuren vindt je in de urine gebonden aan NH3
VII Regeling extracellulaire osmolaliteit
A Osmolaliteit – toniciteit
(figuur: menselijklichaam: schematisch)
ineffectieve deeltjes/osmoles: PM= geen barrière  deeltjes in en buiten de cel
vb ethanol, ureum(uitgezonderd enkel niermembranen)
 effectieve osmoles: niet door de PM
vb Na+, Cl-, HCO3opm: niet door PM = netto niet door PM want Na kan wel door PM via kanalen maar wordt
opnieuw naar buiten gepompt via Na/K-pomp (idem voor K)
toniciteit = concentratie van effectieve osmoles
osmolaliteit = concentratie van alle deeltjes
als we gezond zijn ↓↓ de ineffectieve osmoles (verder in het hoofstuk verwaarlozen we deze en
gebruiken we toniciteit en osmolaliteit voor de effectieve osmoles door elkaar)

effectieve osmoles  celvolume regelen
belang:
RBC  in een beker (tekening)
effectieve osmoles deels in de cel deels erbuiten, toniciteit is idem in en buiten cel
zout toevoegen in proefbuis = toevoegen effectief deeltje
gevolg: verschil in toniciteit over de PM (buiten >binnen)
onevenwicht oplossen: deeltje kan niet opgenomen worden dus cel gaat H2O afgeven = cel krimp
 extracellulaire toniciteit bepaalt het celvolume
toniciteit moet constant gehouden worden: 287 mOsm/kg = deeltjes in extracellulaire ruimte
hoeveelheid water in extracellulaire ruimte
stel: Osm= 320
oplossing:
 teller kleiner maken: door deeltjes in de urine uit te stoten
 noemer vergroten water in extracell ruimte vergroten
lichaam kiest voor verandering van hoeveelheid water
besluit: regeling hoeveelheid water bepaalt de osmolaliteit
Osmolaliteit is constant doordat ECV varieert door regeling van urinedebiet en dorstgevoel
B Urinedebiet
1. Werking van ADH
= antidiuretisch hormoon
(tekening: links urine, rechts: cellen: binnenste medulla, buitenste medulla)
in afwezigheid van ADH: onderste cel(principle cel) kan water absorberen (5liter/dag)  24
liter/dag uitgewaterd
evenveel deeltjes gereabsorbeerd als water  osmolalilteit blijft hetzelfde
= pathologie: diabetes insipidus: ADH wordt niet gevormd of werkt niet: polyurie, polydypsie
(!! niet hetzelfde als diabetes mellitus = suikerziekte)
 in aanwezigheid van ADH: - ↑ Na- reabsorptie, ↑ ureum reabsorptie
 hoge osmolaliteit in het interstitium
- insertie aquaporines
 water absorptie
 urine debiet ↓ tot 0,5l/dag
besluit: afhankelijk van de [ADH] 24l/dag of 0,5l/dag
ADH werkt snel in op de nieren: enkele minuten

2. regeling ADH secretie
(tekening:hypothalamus,..)
hypothalamus: cel(maakt ADH) lange uitloper synaps met een bloedvat(secretie ADH in BV)in
neurohypofyse
2 regelende factoren:
 extracellulaire toniciteit: wordt gedetecteerd door osmoreceptoren =zenuwcellen in de
hypothalamus: axon maakt contact met ADH neuronen
(curve:x: toniciteit; y:[ADH])

toniciteit ↑ [ADH]↑  meer waterreabsorptie in de nier  deeltjes worden verdund 
toniciteit ↓ en vica versa
haemodynamische factoren: hoeveelheid vocht,bloed, bloeddruk in het lichaam
detectie thv baroreceptoren  zenuwen  hersenstam  zenuwen  hypothalamus
ADH-neuronen
(tekening: zie eerder)
(curve: x: hemodyn factoren; y: [ADH])
parameters/ ECV ↓ [ADH]↑
vb hele zware bloeding
voor bloeding: nl extracell V, nl osmolaliteit: (287mOsm/kg)
bloeding: extracell V↓, Osm = nl
vocht ↓  ADH ↑  H20 retentie in de nier ↑  extracellV wordt weer normaal
 Osm ↓
besluit: na zware bloeding: extracell Volume normaliseert, bloedvolume normaliseert om
voldoende bloed om naar hersenen en hart te sturen
nadeel: Osm ↓
!!!in crisissituaties is regeling hoeveelheid vocht belangrijker dan de osmolaliteit
C Dorstgevoel
= regeling van H2O hoeveelheid in lichaam als drank voor handen is obv dorstcentrum in hypothalamus
 extracellulaire toniciteit ↑: gedetecteerd door osmoreceptoren die het dorstcentrum inlichten
(curve)

dorstgevoel is minder efficiënt dan de ADH secretie
hemodynamische factoren: stimul van dorstcentrum via 2 wegen:
- baroreceptoren: zenuwen
- angiotensine II : hormoon
(curve)
parameters ↓  ↑ dorstgevoel
minder efficient
VIII
Regeling van ECV (extracell volume)
A Rol van NaCl
hoeveelheid water in ECR(ruimte) = ECV = aantal deeltjes in ECR
287
~ deeltjes in ECR
~ Na+ : ClHCO3- = geregeld ifv pH  verwaarlozen
besluit: regeling ECV = regeling NaCl
B NaCl Balans
hoeveelheid NaCl is constant in het menselijk lichaam
lichaam verliest voortdurend NaCl(0,5g/dag), via
 zweetproductie
 stoelgang
 inname via voeding: 0,5g/dag
als inname: 10 à 15 g/dag: uitscheiding thv nieren: 14,5 tot 9,5 g/dag
besluit: verlies via zweet en stoelgang is verwaaloosbaar
in balans want nieren scheiden evenveel uit als we innemen via de voeding
(3 curves: onder elkaar !!!)
 inname
(mmol/dag)

urinair verlies
(mmol/dag)

ECV= gewicht
1l = 1kg
van zoutarm  zoutrijk dieet: nieren zijn trage organen: verlies blijft 10
 meer NaCl innemen dan verliezen: opstapeling NaCl extracell ECV ↑  meer NaCl uitscheiden
besluiten:
 inname ↑  excretie ↑
 inname ↑  gewicht ↑
 tijd tussen Δ inname en Δ excretie duurt 3-5 dagen  nier = traag orgaan
opm. inname ↓  gewicht ↓
C Detectie ECV
ECV ~ hoeveelheid plasma in de bloedbaan ~hoeveelheid bloed ~ bloeddruk
1. Hoge druk baroreceptoren
Δ ECV  Δ bloeddruk  detectie door hoge druk baroreceptoren (in de aorta boog en sinus caroticus)
 info naar hersenen: Δ ADH secretie + Δ orthosympatische activiteit
2. Lage druk baroreceptoren
Δ ECV  Δ bloedvolume  detectie door lage druk baroreceptoren (in de atria en longaders)
Δ ADH secretie + Δorthosympatische activiteit + secretie van ANP(atriaal natriuretisch peptide)
3. Het juxtaglomerulair apparaat
= naast glomerulus (ill glomerulus zie eerder)
 macula densa
 EGM= extra glomerulair mesangium
 granulaire cellen: secreteren renine
lever
↓
nier
↓ <--- ECV: inhibeert
renine
↓
angiotensinogeen ------------------------------>
ACE(in longcapillair)
↓
bijnier
angiotensine I → angiotensine II → bijnier →
↓
aldosterone
als ECV ↓: renine secretie door granulaire cellen
D Detectie van ECV
ECV ↑  NaCl excretie ↑  NaCl in ECR ↓  ECV ↓
verklaringen:
ECV ↑  GFR ↑
 reabsorptie NaCl ↓  excretie ↑