Deze samenvatting is gebaseerd op het studiejaar 2013-2014.

Samenvatting verplichte stof

Medical physiology, hoofdstuk 34: Glomerular Filtration and Renal Blood Flow

De samenstelling van het filtraat van renale glomeruli is gelijk aan dat van andere capillairen; het is een ultrafiltraat dat geen bloedelementen meer bevat. De hoeveelheid filtraat is echter vele malen meer. De normale glomerulaire filtratieratio (GFR) van beide nieren samen is 125 milliliter per minuut, dus 180 liter per dag. Dit betekent dat het gehele extracellulaire volume per dag tien keer de nieren passeert. Hierdoor worden toxische elementen snel uitgescheiden en dat stoffen die alleen door middel van filtratie kunnen worden uitgescheiden op een continu niveau kunnen blijven.

Om GFR te meten, zijn alleen stoffen geschikt die in het glomerulair filtraat dezelfde concentratie hebben als in plasma. Daarnaast mogen deze stoffen niet geresorbeerd of gesecreteerd worden in de nefronen, niet toxisch zijn, niet gemetaboliseerd of gesynthetiseerd worden door de nier en mogen ze geen effect hebben op de GFR. Inuline is zo’n stof, alleen is deze klinisch niet praktisch. Inuline dient intraveneus toegediend te worden en de labanalyse is lastig.

Concentratie in plasma x GFR = Concentratie in urine x urine flow

De GFR is gerelateerd aan het lichaamsoppervlakte. De waarde is stabiel vanaf twee tot ongeveer veertig jaar. Hierna neemt de GFR af met de leeftijd door verlies van functionerende nefronen.

Creatinine is een redelijke schatting van GFR, omdat het naast de eigenschappen van inuline ook een endogene stof is die dus niet toegediend hoeft te worden. Er is wel sprake van tubule-excretie, maar overschatte plasmaniveaus heffen dit verschil op.

Bij afbraak van spier, door bijvoorbeeld het eten van veel vlees of pathologische spierafbraak, is meer creatinine aanwezig. Om deze effecten te compenseren wordt de GFR berekend met behulp van 24-uurs urine in plaats van een momentopname en het plasma wordt afgenomen voor het ontbijt.

Welke elementen de glomerulaire filtratiebarrière kunnen passeren is afhankelijk van grootte, vorm en elektrische lading van de stoffen. De barrière bestaat uit endotheel, de glomerulaire basaalmembraan en epitheliale podocyten.

Stoffen met een laag moleculair gewicht, zoals water, glucose, ureum en insuline, kunnen makkelijk door de poriën dringen en hebben dus een gelijke concentratie in het filtraat en plasma. Hoe groter het moleculair gewicht, hoe kleiner de fractie die overblijft in het ultrafiltraat. De basaalmembraan en de podocyten zijn negatief geladen. Kationen filtreren makkelijker dan anionen. Bij een nefritis wordt een gedeelte van de negatief geladen stukken afgebroken, waardoor anionen makkelijker kunnen passeren. Albumine is negatief geladen, waardoor in vroege stadia van nierziekten er al sprake is van een albuminurie. Tot slot kunnen ook makkelijk vervormbare moleculen makkelijker de barrière passeren.

Glomerulaire ultrafiltratie wordt geholpen door de hydrostatische druk in de glomerulaire capillairen en de oncotische druk in het kapsel van Bowman. De oncotische druk in de capillairen en de hydrostatische druk in het kapsel van Bowman werken dit effect echter tegen. De drijvende kracht voor ultrafiltratie is dus het verschil tussen de hydrostatische drukken en de oncotische drukken tussen de capillairen en de Ruimte van Bowman. Wanneer er equilibrium heerst, vindt geen filtratie plaats.

Renale bloedflow

Van de cardiale output van 5 L/min, gaat ongeveer 1 L/min naar de nieren. Relatief is dit zeven keer meer dan de flow naar de hersenen. Renale plasma flow (RPF) = ( 1 – Hematocriet ) x Renale Bloed Flow(RBF). Normaal is de RPF ongeveer 600 ml/min. Wanneer deze flow vergroot, wordt de GFR ook groter. Het equilibrium bij filtratie wordt dan niet meer bereikt of gaat verder richting het efferente eind van de arteriole. Het geheel van het filtratieoppervlak kan dan gebruikt worden en de druk is groter. Het effect is niet lineair: het effect van een afname van RPF op GFR is groter dan een toename.

De Filtratie Fractie (FF) = GFR/RPF. Normaal is de FF ongeveer 0,2.

Doordat de nieren bij zowel afferente als efferente arteriolen de weerstand kunnen controleren en omdat ze twee in serie geschakelde capillairnetwerken hebben (de glomerulaire en de peritubulaire), kunnen grote drukverschillen plaatsvinden. Hierdoor is de glomerulocapillaire druk vrij hoog en de peritubulaire druk vrij laag. Zowel GPF als GFR worden gecontroleerd door de weerstand van de afferente en efferente arteriolen, waarbij aanpassing van de weerstand zorgt voor een zeer nauwkeurige controle. Bij lagere weerstanden vergroot de GFR met de efferente weerstand. Bij grotere weerstanden wordt de GFR juist minder, omdat het effect van een verminderende RPF gaat domineren.

Peritubulaire capillairen voeren voedingsstoffen aan naar de tubuli en vangen de geresorbeerde vloeistof op. De efferente arteriolen van de oppervlakkige glomeruli lopen over in de peritubulaire capillairen in de cortex. De efferente arteriolen van de juxtamedullaire glomeruli komen voor in nefronen in de medulla en worden vasa recta genoemd. In de capillairen is voornamelijk in het begin een sterke druk in de richting van opname. Een verandering in de tubulaire dynamica zorgt voor een vermindering van opname van interstitiële vloeistof.

Lymfatische capillairen zitten voornamelijk in de cortex. Ze zorgen voor verwijdering van eiwitten uit de interstitiële vloeistof dat lekt vanuit de peritubulaire capillairen. De nieren zorgen voor een lage lymfatische flow.

Ruim 90 procent van de renale bloedflow gaat naar de cortex, doordat de lange vasa recta een grote weerstand hebben. Hierdoor is er weinig lekkage uit de hypertonische vloeistof in de medulla, waardoor de urine geconcentreerd kan blijven.

Om RPF te meten, kan elk substraat gebruikt worden dat in de urine is te meten. Echter zou je dan ook bloed moeten kunnen afnemen uit de nierader. De renale plasma flow wordt in de praktijk gemeten met behulp van de klaring van para-aminohippuraat, omdat het bijna in zijn geheel naar de urine gaat en niet naar de vene zolang er niet teveel van dit PAH wordt toegediend. Dit toedienen gebeurt intraveneus.

Controle van flow en filtratie

Net als in het hart en de hersenen vindt er in de nieren autoregulatie plaats, omdat ook bij hypotensieve shock perfusie behouden moet blijven. Dit is onafhankelijk van zenuwen of hormonen. De autorespons vindt plaats in de afferente arteriolen door het vergroten van de vaatweerstand, wanneer de perfusiedruk toeneemt. Er bestaan hiervoor twee mechanismen:

• Myogenische respons: De spieren in de vaatwanden reageren automatisch door aan te spannen wanneer ze opgerekt worden.
• Tubuloglomerulaire feedback: De macula densa in de TAL (thick ascending limb, het dikkere gedeelte van de lus van Henle) merken een toename van de GFR en zorgen voor verhoogde vaatweerstand van de afferente arteriolen. Hierdoor neemt de GFR af. Deze feedback wordt verminderd in geval van volume-expansie, omdat de toename van extracellulair volume zorgt voor een verminderde sensitiviteit van het feedbacksysteem. Ook kan een eiwitrijk dieet de feedback verminderen. Wanneer sprake is van nierziekten kan dit zorgen voor permanente schade aan de glomerulus.

Factoren die RBF en GFR beïnvloeden, hebben effect op het Effectief Circulerend Volume:

• RAAS systeem: Angiotensine-II werkt direct op de nieren en vermindert de renale flow en GFR
• Sympathisch deel van het autonome zenuwstelsel: Als reactie op pijn, bloeding, beweging of stress wordt norepinephrine geproduceerd waardoor zowel efferente als afferente vaatweerstand stijgen en GFR en RBF drastisch kunnen reduceren. Ook wordt door het sympathisch systeem renine vrijgelaten en wordt meer natrium geresorbeerd in de tubuli.
• Vasopressine (AVP)(=ADH): Wordt vrijgelaten bij verhoogde extracellulaire oncotische druk. Naast water absorptie zorgt het ook voor verhoogde vasculaire weerstand. Door verminderde flow naar de medulla wordt gezorgd dat de urine nog wel goed geconcentreerd kan worden.
• Atrial Natriuretisch Peptide (ANP): zorgt voor vasodilatatie van efferente en afferente arteriolen waardoor flow wordt vermeerderd en het feedback mechanisme wordt verminderd. RPF en GFR worden groter. Ook is er een indirecte werking door vermindering van renine- en AVP-afgifte.

Veel andere vasoactieve stoffen kunnen ook RBF en GFR beïnvloeden, zoals epinephrine (dosisafhankelijk), dopamine (vasodilatatie), endothelinen (vasoconstrictie dus afname), prostaglandinen (buffer tegen extreme vasoconstrictie), leukotrinen (sterke vasoconstrictie) en NO (vasodilatatie).

Medical physiology, hoofdstuk 35: Transport of Sodium and Chloride

De natriumresorptie is het grootst in de proximale tubulus (67%), dan de lis van Henle (25%), de klassieke distale tubulus en de verzameltubuli en -ducti. Resorptie in de proximale tubulus is iso-osmotisch: de Na-concentratie is gelijk in het plasma en in de vloeistof die geresorbeerd wordt. In de lis van Henle wordt vooral Na geresorbeerd, met minder water. De tubulus resorbeert Na via twee wegen:

• transcellulair (de cel in en dan aan de andere kant er uit): eerst vindt passief transport plaats door het apicale membraan, veroorzaakt door de elektrochemische gradiënt. Daarna wordt het actief uitgescheiden door het basolaterale membraan door middel van de Na/K-pomp.
• paracellulair (tussen de tight junctions tussen de cellen door): de elektrochemische gradiënt zorgt voor passieve resorptie. In het S2- en S3-segment van de proximale tubulus en in de TAL is de nettokracht positief, in alle andere segmenten is de nettokracht negatief.

In de eerste helft van de proximale tubulus heeft het apicale membraan verschillende cotransporters die natrium met glucose, aminozuren, fosfaten, sulfaat, lactaat en andere stoffen uitwisselt. De meeste zijn electrogeen: de positieve lading wordt de cel in getransporteerd. Ook zijn er electroneutrale Na/H-uitwisselaars (NHE3). Zowel cotransporters en uitwisselaars gebruiken de natriumgradiënt die gecreëerd wordt door de Na/K-pompen in de basolaterale membranen. De Na/K-pomp zorgt ook voor het natriumtransport van lumen naar bloed. Kaliumkanalen zorgen dat kalium continu gerecycled wordt, waardoor ook de negatieve lading blijft bestaan. Een derde van het getransporteerde natrium lekt weer terug via de paracellulaire pathway.

Het natriumtransport in de dunne afdalende en dunne stijgende stukken van de lis van Henle is bijna helemaal passief en paracellulair. In het dikke opstijgende deel van de lis van Henle (Tall Ascending Limb, TAL) is een transcellulaire pathway, die gebruik maakt van een electroneutrale cotransporter (Na:K:Cl – 1:1:2) die gedreven wordt door de concentratiegradiënten van Na en Cl. De pathway maakt ook gebruik van een Na/H-uitwisselaar. In de TAL is ook een transcellulaire pathway. Deze maakt gebruikt van de positieve lading van het lumen. Dit zorgt ook voor passieve resorptie van K, Ca en Mg. De vloeistof die overblijft is hypo-osmotisch.

De natriumresorptie in de distale tubulus contortus is bijna geheel transcellulair, apicaal door de Na/Cl-cotransporter, basolateraal door de Na/K-pomp. De natriumresorptie in de initiële en corticale verzamelbuizen is transcellulair, apicaal via de ENaC’s en basolateraal via de Na/K-pomp. Slechts 3% van het natrium wordt in de medullaire verzamelbuis geresorbeerd, apicaal door de ENaC’s en basolateraal door de Na/K-pomp.

Ook chloride wordt zowel transcellulair als paracellulair geresorbeerd. Aan het begin van de proximale tubulus is het vooral paracellulair, maar later vooral transcellulair. Apicaal wordt chloride uitgewisseld tegen andere anionen, basolateraal gaat het via chloridekanalen en een K/Cl-cotransporter. In de TAL gaat de chlorideresorptie apicaal voornamelijk via Na/K/Cl-cotransporters en basolateraal via chloridekanalen. Slechts 50% van de natriumresorptie is in de TAL transcellulair, in tegenstelling chlorideresorptie, dat 100% transcellulair gaat. De hoeveelheid is uiteindelijk wel hetzelfde, doordat 2 chloride-ionen worden verplaatst met 1 natrium-ion. In de distale tubulus contortus gaat de chlorideresorptie apicaal vooral via een Na/Cl-cotransporter, basolateraal gaat het hetzelfde als in de TAL. In de verzamelbuizen zijn er twee mechanismen: paracellulair door een ladingverschil en transcellulair met behulp van een Cl/HCO₃-uitwisselaar apicaal en chloridekanalen basolateraal.

Waterresorptie is altijd passief en ondergeschikt aan iontransport. Door waterresorptie in de proximale tubulus wordt het lumen licht hypo-osmotisch. De concentratie van natrium en water in de geresorbeerde vloeistof is ongeveer gelijk aan dat van het lumen, waardoor het transport iso-osmotisch wordt. In de lis van Henle en het distale nefron is er een relatief lage waterpermeabiliteit wanneer er geen AVP aanwezig is.

Ondanks dat de nier maar ongeveer 0,5% van het totale lichaamsgewicht is, verbruikt het ongeveer 7-10% van de totale hoeveelheid zuurstof. Dit is een teken van veel actief natriumtransport, omdat dat grotendeels gebeurt door de ATP-afhankelijke Na/K-pomp. Daarnaast gebruikt de nier nog een basishoeveelheid zuurstof voor de basale metabole behoefte.

Het lichaam reguleert de natriumexcretie via de volgende drie mechanismen:

1. Verandering in hemodynamica van de nieren zorgt voor een verandering van de hoeveelheid natrium die de nieren aangeboden krijgen. Ook past het de snelheid van de NaCl-resorptie in de proximale tubulus aan, door middel van de glomerulotubulaire (GT) balans. Als het GFR aangepast wordt door hemodynamische veranderingen, gaan de proximale tubuli een constante fractie van het aangeboden natrium resorberen. Dit is de GT balans. Het is onafhankelijk van externe neuronale en humorale invloeden.
2. Drie factoren die het effectief circulerend volume (ECV) aanpassen doen dit deels door de natriumresorptie te beïnvloeden (deze worden uitgebreider behandeld in hoofdstuk 39):
   1. Renine-angiotensine-aldosteron-systeem (RAAS) zorgt voor een toename in natriumresorptie in de verzamelbuizen door ENaC’s, de apicale kaliumkanalen, de basolaterale Na/K-pompen en het mitochondriale metabolisme te activeren.
   2. Het sympathische zenuwstelsel zorgt voor uitscheiding van norepinephrine. Dit zorgt voor minder renale bloedtoevoer en dus minder natriumexcretie. Ook zorgt het voor afgifte van renine waardoor het RAAS weer geactiveerd wordt.
   3. AVP (=ADH) zorgt dat water wordt vastgehouden en hyperosmotische urine wordt geproduceerd door de permeabiliteit van de verzamelbuizen voor water te vergroten. Ook zorgt het voor meer natriumresorptie door apicaal meer natriumkanalen te openen.
3. Er zijn vier verschillende natriuretische humorale factoren die de natriumresorptie verminderen:
   1. Atriaal natriuretisch peptide (ANP) zorgt voor een toename in natriumexcretie door de GFR te verhogen en meer renine en AVP uit te scheiden.
   2. Endogene ATPase inhibitor: Na/K-pompen worden geremd waardoor meer natrium wordt uitgescheiden.
   3. Prostaglandinen en bradykinine remmen de natriumresorptie
   4. Dopamine inhibeert de apicale Na/H-uitwisselaar en basolaterale Na/K-pomp.

Medical physiology, hoofdstuk 38: Urine Concentration and Dilution

De grootste hoeveelheid water komt het lichaam in via drinken, voedsel en door het aerobe metabolisme van mitochondriën. Het grootste verlies is via de nieren, daarnaast verlies je ook water in feces, zweten en uitademen. De nieren scheiden altijd ongeveer 600 mOsmol uit per dag, het volume kan echter variëren van 0.5 tot 20 liter per dag. Meestal is dit verspreid over een urineoutput van 1500 ml en dus 400 mOsmol/liter. De waterbalans wordt positief genoemd als de nier urine produceert die minder geconcentreerd is dan plasma, en negatief als hij geconcentreerder is. De nier past het aan door water toe te voegen of te resorberen. Wanneer het geen aanpassing doet aan het vrije watergehalte, is de urine iso-osmotisch met plasma.

Osmolaire klaring is de hypothetische hoeveelheid bloed die de nieren kunnen klaren in een bepaalde tijd. Als de osmolaliteit van urine en plasma gelijk zijn, dan is de osmolaire klaring gelijk aan urineflow. Er is dan dus geen vrije-water klaring. Als de urine meer verdund is dan plasma, dan is het verschil de positieve vrije water-klaring. Als de urine geconcentreerder is dan plasma, dan is het verschil de negatieve vrije water-klaring. De vrije waterklaring is maximaal +18 liter/dag en minimaal –1.5 liter/dag. Hieruit kan geconcludeerd worden dat het menselijk lichaam beter tegen te veel dan tegen te weinig water kan.

Om geconcentreerde urine te produceren, gebruikt de nier osmose om water van het lumen van de tubuli naar het hypertone interstitium van de medulla te verplaatsen door het waterdoorlaatbare epitheel. Er zijn geen waterpompen aanwezig. De proximale tubulus resorbeert altijd twee derde van de vloeistof, onafhankelijk van wat de uiteindelijke osmolaliteit wordt. De vloeistof is nu dus iso-osmotisch. De lis van Henle resorbeert zouten, waardoor de vloeistof die de distale tubulus ingaat hypo-osmotisch is. Bepalend voor de uiteindelijke osmolaliteit is of de distale segmenten water resorberen. Dit wordt gereguleerd door arginine vasopressine (AVP), ook wel bekend als antidiuretisch hormoon (ADH).

De lis van Henle is de belangrijkste factor voor verdunning en concentrering van urine, vooral door het verplaatsen van NaCl naar de medulla. Door de redelijke impermeabiliteit voor water, is de vloeistof altijd hypo-osmotisch. De NaCl-gradiënt wordt nooit meer dan ongeveer 200 mOsmol. Door de heen-en-weer structuur in de vorm van een haarspeld van de lis van Henle kan dit effect vele malen vergroot worden. In de verzamelbuizen ontstaat een equilibrium tussen de osmolaliteit van de urine en dat van het hyperosmotische interstitium, wat er voor zorgt dat het urine geconcentreerd wordt.

Het dunne opstijgende gedeelte van de lis van Henle heeft vooral passieve NaCl-resorptie, het dikke gedeelte (de TAL) heeft vooral actieve resorptie. De TAL gebruikt paracellulaire en transcellulaire routes. De transcellulaire route gebruikt apicaal een Na/K/Cl-transporter en basolateraal Na/K-pompen en chloridekanalen. De paracellulaire route wordt gedreven door een spanningsverschil over de tight junctions. In het dunne gedeelte van de Lis is passieve verplaatsing van NaCl door de hoge interstitiële concentratie van NaCl en ureum.

Ureum ontstaat als afbraakproduct van eiwitten. Bij een energierijk dieet is de concentratiemogelijkheid van de nier dan ook groter. De nier scheidt 15-60% van het ureum uit die het filtreert, maar het is uiteindelijk tot tien maal geconcentreerder dan in het plasma. De binnenste medullaire verzamelbuis resorbeert ureum, waardoor het een hoge concentratie ureum creëert in het interstitium van de binnenste medulla. Het wordt gerecycled doordat het vanuit het interstitium wordt uitgescheiden in de dunne opstijgende lis en dan weer terug komt in de binnenste medullaire verzamelbuis. Door deze gesloten cirkel kan de hoge ureumconcentratie ontstaan. Uiteindelijke verwijdering van het ureum gaat via de vasa recta. Bij een laag AVP-niveau is de verzamelbuis minder permeabel voor ureum en water, waardoor de concentratie in het interstitium lager is en meer wordt uitgescheiden in de urine. Om te voorkomen dat bloedflow de hypertonie van de medulla wegspoelt heeft het een uitwisselingsmechanisme met zichzelf tussen een opstijgende en een afdalende lus in de vorm van een haarspeld. Ook heeft het een relatief lage bloedflow. Alleen het overschot aan ureum wordt afgevoerd in de urine.

Bij toegenomen osmolaliteit of afgenomen effectief circulerend volume komt AVP vrij. AVP wordt gesynthetiseerd in nuclei in de hypothalamus. De neuronen transporteren het naar de posterior hypofyse, waar het door de bloedhersenbarrière gaat naar de systemische circulatie. AVP zorgt bij hoge concentraties voor vasoconstrictie van glad spierweefsel, bijvoorbeeld bij hypovolemische shock. Het is de belangrijkste regulator in de nieren van waterexcretie door de permeabiliteit van water in de verzamelbuizen te vergoten, ureumtransport te bevorderen en NaCl-resorptie in de TAL te verhogen.

AVP werkt via cAMP om de blaasjes met aquaporinekanalen er in te laten fuseren met het apicale membraan van de cellen in de verzamelbuizen, waardoor permeabiliteit verhoogd en watertransport mogelijk wordt. Stoffen die effect hebben op de hoeveelheid cAMP kunnen dus ook zorgen voor verhoogde of verlaagde concentratie van urine door de permeabiliteit aan te passen. Daarnaast stimuleert AVP de ureumtransporter UT1 in de binnenste medullaire verzamelbuizen, waardoor ureumresorptie verhoogd wordt. Ook cAMP heeft hierop effect.

Er zijn twee soorten diabetes insipidus: centraal en nefrogeen. De centrale variant komt door falen van AVP-secretie. Het kan allerlei oorzaken hebben, en in de hypothalamus dan wel hypofyse de secretie belemmeren. De nefrogene variant ontstaat doordat de nieren inadequaat reageren op normale concentraties AVP. Patiënten presenteren zich met polyurie en polydipsie. Onbehandeld kan het lijden tot hypernatriëmie, hypotensie en shock.

Het Syndroom van Onvoldoende Hormoonsecretie (SIADH) is het tegenovergestelde van Diabetes Insipidus. Er wordt veel te veel AVP uitgescheiden waardoor nieren de urine extreem concentreren en het lichaam water vasthoudt. Dit lijdt tot hyponatriëmie, wat weer zorgt voor hoofdpijn, misselijkheid en gedragsveranderingen. Coma kan het gevolg zijn. Het kan veroorzaakt worden door onder andere maligniteiten, neurologische problemen, niet-maligne longaandoeningen en verschillende medicijnen.

Medical physiology, hoofdstuk 40: Integration of Salt and Water Balance

Het extracellulair volume (ECV) moet goed gereguleerd worden om de bloeddruk op peil te houden. Dit wordt gedaan door middel van het reguleren van NaCl. De natriumbalans wordt aangepast aan de hand van sensoren van het bloedvolume. Snelle aanpassing gebeurt door hart en bloedvaten, de langdurige aanpassing gebeurt door uitscheiding van natrium in de nieren.

Een hyper- of hypotone extracellulaire osmolaliteit zorgt dat de cel verandert van grootte, wat de functie belemmert. De extracellulaire osmolaliteit wordt gereguleerd door het aanpassen van de waterbalans. Afwijkingen worden gedetecteerd door de hypothalamus, en aangepast door afgifte van vasopressine (AVP), ook wel bekend als antidiuretisch hormoon (ADH), en door het creëren of verminderen van dorst.

Natrium is het meest voorkomende ion in het lichaam, 65% ervan bevindt zich extracellulair. De plasmaconcentratie is 135-145 mM. Chloride heeft een plasmanormaalwaarde van 100-108 mM. Hiervan bevindt zich 85% extracellulair. Het beweegt in principe mee met natrium. Normaliter is de natriumintake via voeding gelijk aan de natriumoutput via de nieren. Dit wordt anders bij grote hoeveelheden extrarenale natriumuitscheiding, zoals bij veel zweten of diarree.

De nieren reageren op de totale hoeveelheid natrium, en dus het volume, en niet op de natriumconcentratie. Bij een acuut verhoogde inname van natrium, verhoogt de plasma-osmolaliteit, waardoor je dorst krijgt en AVP wordt uitgescheiden. De nieren houden meer water vast waardoor de natriumconcentratie hetzelfde blijft. Het verhoogde volume en niet de concentratie zorgt voor verhoogde natriumuitscheiding.

Baroreceptoren herkennen een verlaagd ECV en gebruiken vier paden om renale natriumexcretie te verminderen.

1. Een verlaagd ECV activeert het renine-angiotensine-aldosteron systeem (RAAS). Renine wordt afgegeven door het juxtaglomerulaire apparaat wanneer er een verlaagde systemische bloeddruk is, een verlaagde NaCl-concentratie wordt waargenomen in de macula densa of er een verlaagde renale perfusie is. Verder hebben ook prostaglandines, Calcium en endotheline invloed. Renine katalyseert de omzetting van angiotensinogeen naar angiotensine-1. Angiotensine-converting enzym (ACE) zet dit om in het actieve angiotensine-2. Ang2 stimuleert aldosteronafgifte van de glomerulosacellen in de bijnierschors, vasoconstrictie, meer tubuloglomerulaire feedback, meer Na/H-uitwisseling, hypertrofie van de nieren en meer dorst en AVP-afgifte.
2. Afferente neuronen zorgen via de hersenstam voor activatie van het sympathische zenuwstelsel waardoor renale natriumexcretie vermindert. De renale vasculaire weerstand vergroot, er is meer renine afgifte en tubulaire resorptie van natrium. Natrium wordt dus vastgehouden en GFR vermindert, waardoor het ECV vergroot.
3. Posterior hypofyse zorgt voor meer AVP-afgifte waardoor water wordt vastgehouden. AVP wordt voornamelijk afgegeven als reactie op verhoogde osmolaliteit, maar ook als reactie op verminderde ECV. Het zorgt dat de permeabiliteit van de distale nefronen wordt vergoot, waardoor meer water wordt vastgehouden.
4. Meer Atrial Natriuretisch Peptide (ANP) wordt afgegeven, waardoor natriumexcretie vermindert. Activatie van de andere systemen zorgt allemaal voor natriumretentie. ANP zorgt juist voor natriumexcretie. Het effect is vooral hemodynamisch: het zorgt voor renale vasodilatatie en meer bloedflow naar de nieren. Meer flow in het distale nefron zorgt voor meer natriumexcretie.

Naast het effect van de neuronale en humorale paden als reactie op een verhoogd ECV, heeft een verhoogde arteriële druk ook direct effect op de natriumexcretie door puur hemodynamische effecten.

De helft van ons lichaamsgewicht wordt gevormd door water. Veranderingen van het totale watervolume zorgen voor een verandering van osmolaliteit, waarvoor het centraal zenuwstelsel erg gevoelig is. Het watergehalte wordt gereguleerd door de nieren en AVP, en dorstmechanismen.

Een verhoogde plasmaosmolaliteit zorgt dat osmoreceptoren in de hypothalamus AVP afgeven uit de posterior hypofyse, waardoor minder water wordt uitgescheiden. De afbraak van AVP wordt gedaan door lever en nieren, ziekten hiervan kunnen dus zorgen voor waterretentie.

Naast een toename van plasmaosmolaliteit kunnen ook andere stimuli zorgen voor AVP afgifte, bijvoorbeeld:

• Een vermindering van ECV. Dit zorgt pas bij een grote afname voor AVP-afgifte, zoals bij hypovolemische shock en bloeding. Door AVP wordt veel water vastgehouden, met hyponatriëmie tot gevolg.
• Een verminderde arteriële druk
• Volume-expansie. Chronische volume-expansie zorgt voor verminderde AVP-secretie, doordat het water dan niet meer vastgehouden wordt zoals bij de normale balans, kan hypernatriëmie ontstaan.
• Zwangerschap. De drempel voor afgifte van AVP en dorstprikkel is verlaagd, waardoor de osmolaliteit verlaagt.

Normaal worden osmolaliteit en volume los van elkaar geregeld. Wanneer ernstige afwijkingen in water- of zoutbalans plaatsvinden, kiest het lichaam voor behoud van volume over behoud van osmolaliteit. Alleen bij ernstig waterverlies wordt eerst de hyperosmolaliteit gecorrigeerd, door waterintake en waterretentie te stimuleren en natrium uit te scheiden.

Collegeaantekeningen

RC-10: Ademregulatie (07-03-2014)

Het regelsysteem van ademhaling bestaat uit:

• regelende systemen, de spieren die de thoraxwand vergroten
• geregeld systeem: ademapparaat
• controller in de hersenen die het systeem aanstuurt via motorsignalen en signalen ontvangt via sensorische zenuwen
• output en input: bloedgassen PCO_2­ en PO₂ gemeten arterieel (onder andere in de aortaboog) door perifere en centrale chemoreceptoren.

De ademhaling wordt beïnvloed door de chemoreceptoren, de hersenen (cortex: hoe we ons voelen) en door de spanning in onder andere de ademhalingsspieren en het longweefsel. Het spierweefsel is autonoom geïnnerveerd en willekeurig, maar functioneert toch als een automaat. Bij sommige ziekten valt dit automatisme weg, dit staat bekend als de vloek van Ondine. De sensibele zenuwen zitten achteraan, de motorische zenuwen vooraan in het ruggenmerg. De dorsale respiratoire groep bevat afferente zenuwen (IV, X) en bepaalt de inspiratie. De ventrale respiratoire groep bevat een deel efferente zenuwen en bepaalt de inspiratie en de expiratie.

De perifere chemoreceptoren in aortaboog meten PO₂ en bepalen de gevoeligheid aan de hand van de PCO₂. De centrale chemoreceptoren meten de pH (kijken zo naar het CO­₂-gehalte­). Ze zijn gevoelig voor geneesmiddelen en deze kunnen zo de ademhaling beïnvloeden. De gasspanning wordt gemeten met receptoren. Deze geven signalen af aan het regelcentrum in de hersenen. De ritmegenerator wordt hierdoor beïnvloed en geeft signalen door aan de motorneuronen, die de ademhalingsspieren aansturen. Een verandering in CO₂-spanning heeft een veel groter effect dan een verandering in de O₂-spanning, terwijl een vermindering van de O₂-spanning juist voor problemen kan zorgen.

Er kan een verminderde gevoeligheid ontstaan door verhoogde leeftijd, COPD, metabolische alkalose (verstoring van de zuur/base-balans), CO₂-retentie (het vasthouden hiervan) en drugs.

Wanneer je de ventilatie tegen het CO₂-gehalte uitzet krijg je een hyperbool. Met meer ventilatie wordt het CO₂ gehalte lager, bij minder ventilatie stijgt het CO₂ gehalte. De controller geeft altijd een zelfde soort reactie op O₂, maar de drempelwaarde wordt aangepast aan het CO₂ gehalte. Bij een paniekstoornis wordt de ventilatie door de cortex aangepast. Tijdens het slapen is de ventilatie rustiger. De temperatuur heeft ook invloed op het ritme.

Bij hypercapnie (een teveel aan CO₂) is er vasodilatatie in de hersenen. Bij hypocapnie is er constrictie. Bij een hypercapnie in de skeletspieren vindt ook vasodilatatie plaats en bij hypocapnie vasoconstrictie. In de longen is dit andersom, daar vindt juist dilatatie plaats bij hypocapnie en constrictie bij hypercapnie.

Bij een apneu kunnen er verschillende problemen zijn: de beweging van de thorax kan niet goed werken of er kan iets mis zijn met de flow. Deze meet je bij onderzoek beide. Bij een obstructieve apneu is er wel beweging geen flow. Bij een centrale apneu zijn de flow en de beweging beide verminderd.

Hyperventilatie leidt tot vermindering van activatie van de centrale chemoreceptoren omdat de arteriële CO2-druk te laag wordt. Bij een te laag CO₂ gehalte stopt men met ademen. Bij een apneu kan je flauw vallen omdat in de hersenen bijna geen bloed meer komt. Dit komt door de vasoconstrictie in de hersenen als gevolg van de hypercapnie.

Het ademminuutvolume neemt toe wanneer de shuntfractie in de longen toeneemt. In de bergen is er een lagere luchtdruk, wat functioneert als een shunt waardoor men meer gaat ademen. Ook gaat men meer ademen wanneer het bloed zuurder wordt, om het zuur-base evenwicht weer te stabiliseren. Als de cerebrale bloedstroom toeneemt, gaat de CO­₂ spanning omlaag en hierdoor ga je meer ademen. Bij een cerebrale vasoconstrictie wordt de bloedstroom minder en gaat de CO₂ spanning omlaag, hierdoor ga je meer ventileren.

De centrale chemoreceptoren kunnen minder gevoelig gemaakt worden door morfine. Wanneer je je adem inhoudt ontstaat er hypercapnie en daardoor ga je meer ventileren. Wanneer in een vliegtuig de druk wegvalt, is de zuurstof en CO­₂ spanning te laat waardoor er hypoxemie en hypocapnie ontstaat. Dit veroorzaakt hyperventilatie.

PD-05: Patiënt demo nierfunctie (07-03-2014)

De nieren zijn ongeveer 11 cm lang en liggen retroperitoneaal. De linker nier ligt hoger dan de rechter wanneer men staat. De functies van de nieren zijn:

• Excretie van afvalstoffen (ureum, urinezuur, creatinine, hormonen, geneesmiddelen en toxische stoffen)
• Homeostase behouden, regulatie osmolaliteit en volume van lichaamsvloeistoffen, elektrolytenbalans, zuur-base evenwicht behouden (met de longen samen)
• Endocriene hormonen aanmaken (renine, vitamine D3 en erythropoietine)

In de nieren zitten nefronen. Dit zijn de kleine eenheden waarvan er ongeveer een miljoen in een nier zitten. Ze bestaan uit:

• het glomerulaire kluwen, hier zijn de capillairen waar de filtratie plaats vindt
• het kapsel van Bowman, hier komt de gefiltreerde voorurine terecht (180L ongeveer)
• de proximale tubulus, hier vindt resorptie en secretie plaats
• de lis van Henle, verdere concentratie
• de distale tubulus
• de verzamelbuis, waar de urine in wordt afgevoerd naar de urineleiders

In de glomerulaire kluwen gaat een deel van het bloed uit de capillairen naar het kapsel van Bowman. Door een laag endotheelcellen van de capillairen, een basaal membraan en een laag podocyten. Deze voorurine is ongeveer 180L en bevat water, elektrolyten, ureum, glucose en kleine eiwitten. Het bevat geen grote eiwitten of bloedcellen. Van deze voorurine wordt 99% weer geresorbeerd. Bij erythrocyturie is de urine rood van kleur en bevat bloedcellen. Bij proteïnurie bevat de urine eiwitten en schuimt daardoor. Bij nierinsufficiëntie is de creatinineklaring afgenomen. Bij renale hypertensie is er een blokkade in één van de nieraderen waardoor een hogere druk ontstaat. Bij een stoornis in de tubulusfunctie is de terugresorptie afgenomen.

Casus: 70 jarige vrouw sinds juli 2011 klachten over vermoeidheid en braken en verminderde eetlust. Ze bleek een ernstige nierinsufficiëntie te hebben. Er zat zowel Hb als eiwit in haar urine en dysmorfe erythrocyten. Aanvullend onderzoek leverde op dat het om de ziekte van Goodpasture ging. Mevrouw had namelijk antistoffen tegen anti-GBM in haar bloed. Ze werd behandeld met prednison om de ontsteking te remmen. De nierfunctie was niet te herstellen en mevrouw bleef dialyse afhankelijk, ze moest vier keer per week overdag naar het ziekenhuis. In oktober kreeg mevrouw opeens heftige hoofdpijn en kon niet meer zien na een dialyse. Het bleek dat haar bloeddruk ernstig verhoogd was en er oedeem in haar hersenen zat bij het visus- en spraakgebied. Toen men de bloeddruk weer onder controle kreeg verdwenen de klachten. Mevrouw ging in december over op een dialyse in het ziekenhuis ’s nachts.

De ziekte van Goodpasture is in 1919 voor het eerst beschreven. Het is een combinatie van long- en nierlijden. Er worden namelijk antistoffen gevormd tegen het glomerulaire basale membraan en dit bevindt zich ook in de longen. Het komt in drie vormen voor: een vorm waarbij alleen de nieren zijn aangedaan, een vorm waarbij alleen de longen zijn aangedaan en een vorm waarbij beide zijn aangedaan. Wanneer de longen zijn aangedaan zie je extra pleuravocht op een thoraxfoto. Met immunofluorescentie is goed te zien of er antistoffen worden geproduceerd. De behandeling richt zich op het onderdrukken van de immuunreactie.

HC-38: Microscopie en anatomie nieren – 1 (07-03-2014)

De nieren liggen in het abdomen maar lopen ook half onder de thoraxwand. Onder rib 11 en 12. De linker nier ligt iets hoger dan de rechternier, het verschil is één wervel. De linker nier loopt van T12 tot L2/3 en de rechternier loopt van L1 tot L3/4. De nieren liggen twee vingers boven de crista iliaca.

Ze liggen retroperitoneaal achter de darmen, maag, duodenum en het pancreas. De ventrale zijde van de nieren liggen rechts tegen de lever (bovenaan), duodenum (de hilus) en het colon (midden). De linker nier ligt tegen de maag (boven), milt (linksboven), pancreas (midden) en het colon descendens (linksonder). Dorsaal raken de nieren het diafragma bovenaan. Onderaan raken ze twee spieren: m. quadratus lumborum (de achterste rugspier) in het midden op de nieren en de m. psoas major bij de hilus van de nieren (die zorgt voor het naar voren strekken van je been en de urineleider loopt hierover). Ook is er nog een spier in de rompwand die ventraal ligt, de tendon m. transversus abdominis deze dekt de buitenste zijde van de nieren.

De nier wordt bij operaties vanaf de zijkant benaderd. Omdat de peritoneaalholte lastig door te komen is. De nieren zitten vast in vetweefsel en bindweefsellagen. De fascia renalis zit rond de nieren en het vet wat daar direct omheen ligt. Hij loopt ook om de bijnier heen. Hij loopt tot onderin het bekken en is daar open. De capsula adiposa is het structurele vetweefsel wat de nier op de goede positie houdt in de bindweefsellaag. Zonder dit vet zou de nier naar beneden zakken. De bloedtoevoer van de arteria renalis komt vanuit de aorta descendens. De vena renalis stroomt uit op de vena cava inferior. De rechternier arterie is korter en dan de linker nier arterie, omdat de aorta links in het lichaam licht. Bij de venen is de linker nier vene juist korter, omdat de vena cava rechts in het lichaam loopt. De arteriën passeren achter de venen langs. Alleen de arteria mesenterium superior loopt over de linkerniervene.

De bijnier (glandula suprarenalis)en de nier (ren) zitten dicht tegen elkaar aan. De nier zelf boonvormig en bevat meerdere lobben (multilobair). Hij is convex aan de buitenkant en concaaf naar mediaal bij het hilum. De nier is omvat door een capsula fibrosa. Dit is een fibreus perirenaal kapsel bestaande uit twee lagen: bindweefsel en myofibroblasten (voor volume veranderingen, geënerveerd door viscerale efferenten. De nier zelf bestaat uit parenchym en een holte (sinus renalis). Het parenchym kan je opdelen in twee delen: de cortex, schors van de nier en nierkolommen naar het midden (medulla) toe, en de medulla, binnenste van de nier met mergpiramiden en mergstralen (tussen de cortex). De combinatie van een halve nierkolom een deel met mergpiramiden en nog een halve nierkolom vormt een nierlob. De sinus renalis is de uitloop van de nierkelkjes (calyces) op de ureter c. renalis minoris overlopend naar c. renalis majoris tot het de ureter vormt. Ook liggen de bloedvaten in de sinus renalis en is de rest opgevuld met perirenaal vet. In de hilus van de nier liggen vena renalis het meest ventraal, de arteria renalis in het midden en de ureter licht dorsaal.

De nieren vangen 25% van de cardiale output op. Het bloed gaat van de aorta naar de arteria renalis (nierslagader), a. segmentalis (vijf segmenten), a. interlobaris (lopen over de grenzen van de lobben), a. arcuata (aan de basis van de piramide) en uiteindelijk de a. interlobularis (lopen in het corticale labyrint). Voor de venen geldt hetzelfde in omgekeerde volgorde. Van de v. interlobularis naar de v. arcuata naar de v. interlobaris, v. segmentalis uiteindelijk naar de v. renalis en naar de vena cava inferior. De nieren zijn segmentaal opgebouwd en bevatten geen anastomosen, alle arteriën zijn dus eindarteriën. Een longsegment is het kleinste deel dat kan worden weggenomen.

Een nefron is de functionele eenheid in een nier, bestaande uit 5 delen:

• Nierlichaampje (v. Malpighi) bestaande uit glomerulus (de vaatkluwen) en het kapsel van Bowman (epitheel waar de voorurine wordt opgevangen)
• Proximale tubulus bestaande uit een gekronkeld deel: tubulus contortus I (TCI) en een recht deel: tubulus rectus I (TRI)
• Dunne buis onderdeel van de lis van Henle
• Distale tubulus bestaande uit een recht deel, tubulus rectus II (TRII) en een gekronkeld deel tubulus contortus II (TCII)
• Verzamelbuis bestaande uit de ductus coligens en de ductus papillaris

Het nierlichaampje kan oppervlakkig, intermediair en diep liggen. Hoe dieper in de cortex, hoe langer de lis van Henle is. Het dunne deel verschilt in lengte, de TRI en TRII blijven even lang. De lis van Henle wordt gevormd door piramidale deel van TRI, de dunne buis en het piramidale deel van TRII.

De functies van de onderdelen zijn als volgt: In de glomerulus vindt ultrafiltratie plaats. In de TCI vindt selectieve resorptie plaats. De lis van Henle vormt het countercurrent exchange mechanisme. Het afdalende deel is semipermeabel voor water en dat diffundeert (passief) hier uit de buis. Het stijgende deel is niet permeabel voor water maar wel voor Cl^-, Na⁺ en K⁺ dit diffundeert (passief) hier uit de buis. Hierdoor ontstaat hyperosmotische urine. In de TCII vindt selectieve resorptie van Na⁺ en H₂O plaats en secretie van K⁺ en H⁺. In de verzamelbuis wordt de resorptie van water gereguleerd onder invloed van ADH.

In het TCI stroomt elke dag 180L primaire urine. Er stroomt 40-60L iso-osmotische urine uit. Deze resorptie is actief, in het epitheel van deze cellen vind je dan ook veel mitochondriën terug, dit veroorzaakt een basale strepig. Van water en elektrolyten wordt 80% geresorbeerd. Bij aminozuren en suikers is dit zelfs 100%. In het epitheel zijn ook veel microvilli te vinden (borstelzone). De grenzen tussen de cellen zijn zichtbaar als basolaterale interdigitaties. De cellen zijn verbonden door junctionele complexen: tight junctions en zonula adherens. In de TCII vindt selectieve resorptie van Na⁺ en H₂O plaats en secretie van K⁺ en H⁺. Dit weefsel bevat minder interdigitaties en minder microvilli. Ook hier zijn veel mitochondriën. De TCI en de TCII liggen naast elkaar. De countercurrent multiplier zorgt ervoor dat er hyperosmotische urine kan ontstaan. Doordat er eerst water uit kan treden en daarna de ionen, maar niet tegelijk. In de lus neemt de osmotische waarde langzaam toe naarmate je verder bij de onderkant van de lus komt. De vasa recta, de countercurrent exchanger zijn bloedvaten die langs de lis van Henle lopen. De dalende delen zijn arteriole en de stijgende zijn venulen. Deze efferente arteriolen liggen alleen bij de mergpiramides met een diep gelegen vaatkluwen. Zodat de lis van Henle lang is. De ductus colligens (verzamelbuis) zorgt voor resorptie van water. De permeabiliteit van het membraan wordt gereguleerd door de ADH. Het osmotische gradiënt in het interstitium van de mergpiramide beïnvloedt dit ook. De verzamelbuis wordt ook wel het osmotisch equilibrium device genoemd als onderdeel van het countercurrent multiplier systeem.

HC-39: Microscopie en anatomie nieren – 2 (07-03-2014)

Het nierlichaampje (corpusculum renis) bevat de vaatkluwen en het kapsel van Bowman. Dit geheel heeft een vasculaire pool en een urinaire pool. In de vasculaire pool komen de afferente en efferente arteriolen het kapsel binnen. Deze vormen de glomerulus met een capillair vaatkluwen. De afferente en efferente arteriolen zijn op elkaar aangesloten. Bij de urinaire pool wordt de voorurine afgeleid naar verder in het nefron. Het kapsel van Bowman bestaat uit een pariëtale en een viscerale laag. De pariëtale laag vormt de binnenbekleding van de ruimte van Bowman en is continu met het TCI. De viscerale laag is de laag over de vaatkluwen. De filtratie van arteriole naar de ruimte van Bowman bevat drie lagen. De endothele fenestratie waardoor de kleine componenten wel kunnen passeren maar de grote niet, de gemeenschappelijke basale lamina en de podocyten filtratiespleten in de viscerale laag. De glomerulaire basaalmembraan is erg dik, het bestaat uit drie lagen: Lamina rara interna (endotheel), lamina densa (bevat veel collageen IV) en de lamina rara externa (podocyten). Deze lagen filteren de stoffen uit het bloed (op grootte) en de lamina rara externa houdt de negatieve moleculen tegen door glycosaminoglycanen.

Mesangiale cellen onderhouden de glomerulaire basaal membraan. Ze hebben een fagocyterende functie. Ze geven extra steun en produceren interleukines bij een ontsteking.

De glomerulus bevat afferente en efferente arteriolen (afferent voert aan efferent voert af) en een capillair vaatkluwen. Het kapsel van Bowman bestaat uit een gefenestreerd membraan, een basaal membraan, een visceraal membraan met podocyten. Mesangiale cellen bevinden zich intra en extraglomerulair (dicht bij de glomerulus). Het begin van de TCII bevindt zich dicht bij de vaatpool en zit vast aan het nierlichaampje met macula densa cellen. Juxtaglomerulaire cellen bevinden zich bij de afferente arteriole en zorgen voor het hormoon renine die via de RAAS de resorptie van water en Na⁺ regelt. De extraglomerulaire mesangiale cellen liggen vlak bij de glomerulus. Renale papil met area cribrosa is de uitmonding van de nier verzamelbuizen. Hier druppelt de urine in de urineleiders naar de blaas.

Op een thoraxfoto kan je de ureter vinden met contrastvloeistof bij de processus transversus van de wervelkolom. Ook kan je hem herkennen aan de musculus psoas major waar ze overheen lopen. Het epitheel in de ureter is hetzelfde als deze in de urinekelkjes. Dit weefsel bevat veel spiercellen waardoor de urine met actief transport naar de blaas kan komen. De circulaire gladde spiercellen liggen buitenom en de longitudinale spiercellen liggen binnenin. In de ureter zijn drie vernauwingen waar nierstenen vast zouden kunnen komen te zitten. In de overgang van de nierbekken naar ureter, in de kruising met de arteria iliaca en in de uitmonding in de blaas. Wanneer het contrast niet wordt afgevoerd maar in de nier blijft zitten is er een verstopping in de ureter.

De ureter mondt uit in boven aan de achterzijde van de blaas. De spieren die over de blaas heen lopen, m. detrusor, zijn drie lagen dik en lopen willekeurig dwars door elkaar. Bij het legen van de blaas worden de ureters dichtgeknepen door de spieren. Hierdoor vindt er geen terugstroom plaats in de ureter. In de blaas vanaf ventraal gezien is er een trigonum vesicae (blaasdriehoek). De urine wordt afgevoerd via de urethra. Bij mannen is deze ongeveer 20 cm lang, bij vrouwen slechts 3-5 cm. Bij mannen loopt de urethra door de prostaat (pars prostatica) en een deel door de bekkenbodem (bij beide geslachten). De bekkenbodemspier is een willekeurig aangestuurde spier, dwarsgestreept hiermee kan je je plas ophouden. Mannen hebben ook nog een urethrale sfincter. Deze spier zit vlak onder de blaas. Hij wordt autonoom aangestuurd, sympathisch en zorgt ervoor dat bij de ejaculatie geen zaad in de blaas komt.

HC-40: Klaring en GFR (10-03-2014)

Glomerulaire filtratie (GFR) is een van de belangrijkste functies van een nefron. GFR vindt plaats bij de glomerulus, het filtraat wordt vervolgens opgevangen in het kapsel van Bowman. Andere belangrijke processen in de nier zijn filtratie, secretie en resorptie van stoffen.

Een belangrijk begrip in de nier-fysiologie is klaring. Klaring is een virtueel begrip, de eenheid van klaring is meestal milliliter per minuut. Klaring kan het best uitgelegd worden aan de hand van een voorbeeld. Stel de doorbloeding van een nier is 700 ml/min. Dit bloed bevat 142 mM Natrium. Er komt dus 0,7 x 142 = 100 millimol Natrium binnen per minuut. Van deze 100 millimol Natrium wordt slechts 0,14 millimol uitgescheiden door de nier. Om 0,14 millimol Natrium te krijgen is eigenlijk maar 1 ml bloed nodig. We spreken dan dat de klaring voor Natrium 1 ml bloed is. In de nier vindt altijd massabalans plaats. Massabalans houdt in dat wat ''er in gaat, moet er ook uitkomen''. De arteriële input moet dus gelijk zijn aan de veneuze return opgeteld met de urine: Arteriële input = veneus return + urine.

Bij sommige stoffen is de nier in staat om in 1 passage het geheel van de stof te verwijderen/te klaren. Een voorbeeld van zo'n stof is PAH. PAH wordt door de nier in 1 passage verwijderd. Doordat de nier PAH gelijk verwijdert, kan aan de hand van de PAH de RPF/RBF bepaald worden. RBF/RPF staat voor de renale plasma/bloed flow. In het geval van PAH is de klaring gelijk aan de RBF. Wanneer een stof niet in een keer verwijderd wordt door de nier is de klaring kleiner dan de RBF. Een bekend voorbeeld van een stof waarbij de klaring lager is dan de RBF is Natrium. Wanneer aan de hand van de klaring de RBF bepaald wordt, moet de stof aan een aantal eisen voldoen:

• De stof moet vrij filtreerbaar zijn
• De stof moet gefiltreerd en gesecreteerd zijn
• De stof mag niet geresorbeerd zijn
• De stof mag geen invloed hebben op de nierfunctie

PAH voldoet aan al deze eisen en kan dus goed gebruikt worden om de RBF te bepalen. Bij sommige stoffen kan aan de hand van de klaring de GFR bepaald worden. Een stof moet dan aan de volgende eisen voldoen:

• De stof moet vrij filtreerbaar zijn
• De stof mag niet geabsorbeerd of gesecreteerd zijn
• De stof mag geen invloed hebben op de nierfunctie, de stof moet dus inert zijn (geen fysiologische kenmerken hebben).

Insuline is een stof die aan al deze eisen voldoet en dus ideaal is om de filtratiesnelheid te bepalen. Creatinine is een andere stof die aan al deze eisen voldoet, toch is deze stof minder geschikt om de GFR te bepalen dan insuline. Dit komt doordat creatinine voor een klein gedeelte wordt gesecreteerd (10%), maar deze secretie wordt opgeheven door de meetfout die gemaakt wordt. GFR beïnvloedt de plasmaconcentratie van creatinine, maar niet andersom. Met behulp van de Cockcroft formule kan de klaring berekend worden:

C = (140 – leeftijd) x gewicht x 1,23 / concentratie plasmacreatinine. Bij mannen wordt er vermenigvuldigd met 1,23, bij vrouwen niet. Dit komt doordat mannen meer spiermassa bevatten dan vrouwen.

Glucose is een stof die niet door de nier wordt uitgescheiden, anders gezegd: de excretie van glucose is 0. Onder speciale omstandigheden, wanneer de bloedsuikerspiegel te hoog is, wordt glucose toch uitgescheiden door de nier.

HC-41: Regeling van GFR en RBF (10-03-2014)

Ook voor de verschillende processen in de nier geldt dat deze processen binnen bepaalde waarden moeten plaatsvinden. Er is dus ook in de nier zelf sprake van homeostase. De GFR, RBF moeten binnen bepaalden waarden blijven. Verschillende mechanismen hebben hier een invloed op. De GFR en de RBF worden op twee verschillende manieren binnen bepaalde waarden gehouden: door autoregulatie (myogenische en tubuloglomerulaire feedback) en door hormonen.

Onder de myogene processen wordt de bloedtoevoer en de bloedafvoer van een nefron bedoeld. Rond een normale bloeddruk verandert er niet veel in de GFR en de RBF waarden. Wanneer de bloeddruk in een afferente arteriool stijgt, neemt de weerstand van deze afferente arteriool toe. Het omgekeerde gebeurd bij een efferente arteriool; wanneer de druk stijgt in een efferente arteriool, neemt de weerstand af.

Bij de tubuloglomerulaire feedback worden de GFR en de RBF waarden door het juxtaglomerulaire apparaat geregeld. Wanneer de GFR toeneemt, ontstaat er meer flow door de lis van Henle. In de macula densa wordt vervolgens een hogere flow waargenomen. De macula densa geeft vervolgens stoffen af die tot vasoconstrictie leiden in de afferente arteriool. Doordat de weerstand in de afferente arteriool daardoor toeneemt, daalt de GFR. Hierdoor wordt de GFR dus weer naar de gewenste waarde geleidt. Dit is een vorm van een negatieve terugkoppeling. De tubuloglomerulaire feedback kan gevoelig en minder gevoelig zijn. Verschillende stoffen en processen leiden tot een toe/afname van deze tubuloglomerulaire feedback. Een verhoogde gevoeligheid ontstaat door; volume contractie, adenosine, PGE2, tromboxanen en Angiotensine 2 (ANG2). Een afname in gevoeligheid ontstaat door; volumedilatatie, NO, cAMP, PGI2 en door een eiwitrijk dieet.

Voor RBF geldt ook dat er verschillende factoren zijn die de RBF beïnvloeden. Er zijn factoren die voor een afname in de RBF zorgen en er zijn factoren die voor een toename in de RBF zorgen. Vasoconstrictie, stress, adenosine, ADH, angiotensine 2, endothele, adrenaline zorgen voor een afname in de RBF. Afname in sympatische stimulatie, acetylcholine, ANP, dopamine, histamine en NO zorgen voor een verhoging in de RBF. Een hoge RBF zorgt vervolgens voor een hoge GFR.

De GFR wordt vooral beïnvloedt door de afferente en efferente arteriool. Een toename in de weerstand van de efferente arteriool, zorgt voor een verhoging van de hydrostatische druk, hierdoor stijgt de GFR. Een toename in de weerstand van de afferente arteriool, zorgt voor een verlaging van de hydrostatische druk hierdoor daalt de GFR.

De filtratiefractie (FF) is de GFR delen door de RPF. Een hoge GFR leidt tot een hoge FF en een lage RPF zorgt voor een hoge FF.

HC-42: Tubulaire functies – 1 (11-03-2014)

De proximale tubulus is het eerste echte component wat een rol speelt in de resorptie en de secretie van een nefron (proximaal = dichtbij). In de proximale tubulus vindt zowel resorptie als secretie plaats. Chloride ionen, Natrium, water, aminozuren, fosfaat, bicarbonaat, glucose en urinezuren worden geresorbeerd in de proximale tubulus. Secretie vindt plaats met; creatinine, waterstof, ammonium en medicijnen.

De proximale tubulus bestaat uit twee verschillende delen; het eerste en het tweede deel. In het eerste deel vindt resorptie van Natrium, bicarbonaat, lactaat, fosfaat, glucose, aminozuren en water plaats. Daarnaast bevinden er zich in dit eerste gedeelte carriers en transporters op het apicale membraan. Deze carriers en transporters zorgen voor vervoer van stoffen. Op het basolaterale membraan bevindt zich de Natrium/Kalium pomp. Deze pomp levert en kost energie. In het tweede gedeelte vindt resorptie van natrium plaats (wat gekoppeld is aan het transport van chloride ionen). De Natrium/waterstof wisselaar is ook in dit tweede gedeelte aanwezig. In dit tweede gedeelte vindt voornamelijk passief transcellulair transport plaats. Ook in het tweede gedeelte bevindt zich de Natrium/kalium pomp zich op het basolaterale membraan.

Passieve diffusie wordt bepaald door het elektrochemische potentiaal. Dit potentiaal komt tot stand door het concentratie-verschil van ionen en door het membraan verschil. Down-Hill-transport verplaatst zich in dezelfde richting als het elektrochemische potentiaal. Uphilltransport gaat juist tegen dit elektrochemische potentiaal in.

Urine wat de proximale tubulus verlaat heeft dezelfde osmotische waarde als het plasma; het is iso-osmotisch. In de proximale tubulus vindt verdunning en concentrering van bepaalde stoffen plaats. Glucose, aminozuren en bicarbonaat worden verdund, terwijl ureum juist geconcentreerd wordt. Ook vindt er 67% resorptie van water en natrium plaats in de proximale tubulus.

Het dalende deel van de lus van Henle is permeabel voor water. Permeabel houdt in dat het water de lus in en uit kan. In dit dalende deel van Henle vindt daarom 15-20% van de water resorptie plaats. In het afdalende deel van de lus van Henle is er een osmotisch evenwicht tussen de vloeistof in het lumen en in de lus zelf. Wanneer er gekeken wordt naar de osmotische waarde tussen de cortex en de medulla, is de osmotische waarde van de medulla veel hoger dan in de cortex. In het dalende deel van de lus van Henle vindt urine concentratie plaats, doordat er water geresorbeerd wordt.

In het stijgende deel van de lus van Henle vindt verdunning van de urine plaats. Het stijgende deel bestaat uit een dikwandig en een dunwandig gedeelte. Het dunwandig gedeelte is impermeabel voor water en er vindt transport van Natrium en ureum plaats. Natrium gaat het lumen in en ureum gaat de lus in. Het dikwandige gedeelte is ook impermeabel voor water. In dit dikwandige gedeelte bevindt zich de NA/2CL/K cotransporter.

Door het single effect ontstaat er een osmosegradiënt. Er ontstaat een horizontale osmosegradiënt tussen het opstijgende deel van de Lis en de interstitiële vloeistof. Dit zorgt ervoor dat in het dalende gedeelte van de Lis water het lumen in gaat. Dit single effect kan beïnvloedt worden door het ADH.

HC-43: Tubulaire functies – 2 (11-03-2014)

In de distale tubulus vindt minder resorptie plaats dan in de proximale tubulus. In de distale tubulus vindt 9% resorptie van natrium plaats en 19% resorptie van water. ADH zorgt voor een verhoogde resorptie van water en ureum. Aldosteron stimuleer resorptie van Natrium en excretie van waterstof en kalium. De distale tubulus lijkt erg op het dikke stijgende deel van de lus van Henle, alleen vindt er ander actief transport plaats dan in de tubulus. In de verzamelbuizen vindt resorptie plaats van natrium (onder invloed van aldosteron), chloride ionen, water en ureum (resorptie van ureum vindt alleen plaats wanneer er ADH aanwezig is). Daarnaast vindt er in de verzamelbuizen ook secretie plaats van Kalium, waterstof en ammonium.

Er zijn drie hele belangrijke cellen die de secretie en de resorptie van cellen regelen: de alfa en de bèta geïntercaleerde cellen en de principiële cel. In de bèta geïntercaleerde cel vindt er op het apicale membraan secretie van bicarbonaat plaats. Op het basolaterale membraan vindt resorptie van waterstof plaats. Bij de alfa geïntercaleerde cel is dit omgekeerd. Hier vindt dus aan het apicale membraan secretie van waterstof plaats en op het basolaterale membraan vindt resorptie van bicarbonaat plaats. Bij een principiële cel vindt er resorptie van natrium plaats en secretie van kalium.

ADH zorgt voor een verhoogde cAMP (c; cyclisch adenosinemonofosfaat). Hierdoor wordt de Na/Cl/K cotransporter gestimuleerd. Ureum wordt in een nier zowel gefiltreerd, geresorbeerd als gesecreteerd. In de proximale tubulus en in de verzamelbuis vindt resorptie van ureum plaats. In het dunne afdalende deel van de Lis vindt secretie van ureum plaats. Hoeveel ureum geresorbeerd wordt hangt af van het volume. Een laag volume en een lage flow zorgen voor weinig secretie van ureum. Een hoge flow en een groot volume zorgen voor veel secretie van ureum.

RC-11: Klaring, GFR en RBF (12-03-2014)

De belangrijkste functie voor de nieren is het in stand houden van het milieu interieur. De nieren doen dit door: urineproductie, de productie van hormonen en enzymen (EPO, renine en de actieve vorm van vitamine D), door het uitscheiden van afvalstoffen, zoutbalans, waterbalans en de zuur-base balans binnen bepaalde waarden te houden. In de nier geldt altijd de massabalans. De massabalans houdt in dat wat de nier in gaat, ook de nier moet uitkomen: arteriële input = veneuze output + urine. De snelheid waarin een stof wordt uitgescheiden door de nier hangt af van de plasmaconcentratie.

De GFR is een optelsom van alle nefronen. Elke nefron heeft dus een eigen GFR. De GFR kan berekend worden door de klaring. De klaring is de hoeveel plasma die per tijdseenheid door de nier van een stof ontdaan wordt. Een ideale stof om de GFR te bepalen is insuline. Insuline ondergaat namelijk geen secretie of resorptie. Daarnaast wordt insuline door de nier gefiltreerd. Ook beïnvloedt insuline de functie van de nier niet. Insuline is dus een stof die fysiologisch inert is. Een andere stof om de GFR te kunnen bepalen is creatinine. creatinine is iets minder geschikt dan insuline, aangezien creatinine voor ongeveer 10% gesecreteerd wordt. Wanneer de nierfunctie halveert, verdubbelt de creatinineconcentratie in het plasma. Aan de hand van de stof PAH kan de RBF (renale blood flow) berekend worden. PAH wordt namelijk niet geabsorbeerd. De klaring van PAH is gelijk aan de RBF.

Grote eiwitten en negatief geladen stoffen kunnen filtratiebarrière niet passeren. De filtratiebarrière bestaat uit een basaalmembraan, epitheel en podocyten. Kleine eiwitten kunnen de filtratiebarrière wel passeren, maar worden gelijk werd geabsorbeerd. Een hoge bloedflow zorgt voor een hoge filtratiedruk die vervolgens weer zorgt voor een hoge plasmaflow. De hydrostatische druk in het kapsel van Bowman werkt tegen de oncotische druk van de glomerulus in.

De klaring kan berekend worden via de volgende formule:

Klaring = (140 – leeftijd) x gewicht / plasmacreatinine.

De klaring wordt bij een hoge leeftijd onderschat en bij een lage spiermassa overschat. De klaring wordt daarom in de praktijk met meerdere formules berekend.

De peritubulaire capillairen hebben als functie het aanleveren van zuurstof en voedingsstoffen. Daarnaast nemen deze capillairen vocht met de daarin geabsorbeerde stoffen op.

De filtratiefractie is het deel van het plasma dat gefiltreerd wordt. De filtratiefractie kan berekend worden door de GFR te delen door de RBF. Wanneer er veel vocht is, is de filtratiefractie laag. Wanneer er weinig vocht is (bijvoorbeeld onder invloed van angiotensine 2) is de filtratiefractie hoog.

De GFR kan op verschillende manier beïnvloedt worden. Wanneer er vasoconstrictie plaatsvindt bij de afferente arteriool neemt de GFR af. Wanneer er vasoconstrictie plaatsvindt bij de efferente arteriool neemt juist de GFR toe. Door dat de GFR beïnvloedt kan worden door vasodilatatie en vasoconstrictie kan de GFR beïnvloedt worden door het parasympatische en het sympatische stelsel. Hierdoor kunnen stoffen zoals, AVP en ANP ervoor zorgen dat de GFR toeneemt. Stoffen zoals angiotensine en renine zorgen ervoor dat de GFR daalt.

HC-44: Van fysiologie naar kliniek – 1 (14-03-2014)

Bij het beoordelen van de nierfunctie wordt vooral naar de klaring gekeken. Een normale klaring is bij gezonde jonge mannen 130 en bij gezonde jonge vrouwen 120. Goed werkende nieren zijn van essentieel belang. De nieren hebben verschillende belangrijke functies zoals, endocriene functies en tubulaire functies. De nieren nemen ongeveer 0,4% van de massa van het totale lichaamsgewicht in beslag. 20% van de CO komt langs de nier, de nieren zijn dus erg goed doorbloed. Een nier bevat ongeveer 1 miljoen nefronen. Een Nefron is de functionele eenheid van een nier. De nieren zijn aangelegd in de 36e week van de zwangerschap. Er wordt ongeveer 180 liter vloeistof per dag gefiltreerd door de nier, slechts 2 liter hiervan wordt daadwerkelijk urine. Naarmate men ouder wordt neemt de massa van de nier en het aantal glomeruli van de long af.

Er zijn verschillende formules om de klaring van de nier te berekenen: de creatinineklaring (24 uur), de GFR (MDRD-formule) en de Cockcroft formule (zie dia 8). Deze formules kennen echter ook hun beperkingen. De MDRD-formule geldt alleen voor personen in de leeftijdscategorie 18-69 jaar. Daarnaast is de MDRD-formule onbetrouwbaar bij een klaring die hoger is dan 60 ml/min. Ook heeft de MDRD-formule een groot betrouwbaarheidsinterval (namelijk 90%). Beperkingen van de Cockcroft formule zijn: de nierfunctie wordt overschat bij overgewicht en de Cockcroft is alleen geldig bij personen die 18 jaar en ouder zijn. Het 24 uur lang verzamelen en het maken van verzamelfouten zijn beperkingen van de 24-uursformule.

Er zijn verschillende oorzaken voor het verlies in de nierfunctie. De meest voorkomende oorzaak voor een afwijkende nierfunctie ontstaat door diabetes. Ongeveer de helft van alle nierfunctie problemen is ontstaan door diabetes. Een nierfunctie kan chronisch of acuut zijn ontstaan. Er zijn drie soorten van een acute nierinsufficiëntie: prerenaal, renaal of postrenaal. Een acute prerenale nierinsufficiëntie kan veroorzaakt zijn door hartfalen, dehydratie, shock, leverfalen of een trombose in de arteria renalis. Hierdoor krijgt de nier te weinig bloed. Een post-renale oorzaak is bijvoorbeeld een obstructie in de afvoerbuis van de nier (urethra/blaas). Renale oorzaken liggen daadwerkelijk aan de nier zelf, voorbeelden hiervan zijn tubulaire obstructie, interstitiële nefritis of een glomerulaire nefritis. Bij een daling van de nierfunctie die langer duurt dan 3 maanden wordt gesproken van een chronische oorsprong. De oorzaken van de nierfunctie lopen uiteen, zo kan een nierfunctie stoornis zijn ontstaan door: prerenaal, vasculair, glomerulair, interstitieel/tubulair of postrenaal. Een vasculaire chronische oorzaak is bijvoorbeeld hypertensie. Een glomerulaire oorzaak heeft twee verschillende soorten: een nefritische en een nefrotische oorsprong. Bij zowel een nefritische als een nefrotische oorzaak, bevinden er eiwitten in de urine. Bij nefrotisch bevinden er meer eiwitten in de urine, namelijk meer dan 3,5 gram per dag.

HC-45: Osmoregulatie (14-03-2014)

Het volume van de vloeistof in het bloedplasma en de intracellulaire ruimte verschillen erg van elkaar (3 liter tegenover 25 liter). Toch hebben deze beide compartimenten dezelfde osmolaliteit. De effectieve osmolaliteit (tonus) kan berekend worden door de natriumconcentratie te vermenigvuldigen met 2, en de glucose concentratie daarbij op te tellen. Een hypertone oplossing zorgt voor een daling in het celvolume. Een hypotone oplossing zorgt voor een stijging in het celvolume. Een iso-osmotische oplossing zorgt noch voor een toename, noch voor een daling van het celvolume. De osmoregulatie is de manier waarop het lichaam de osmolaliteit binnen bepaalde waarden houdt. De osmolaliteit is de concentratie van het aantal actieve 'osmostoffen' per kilogram water. Natriumionen, Chloride ionen en bicarbonaat hebben de grootste bijdrage in de osmolaliteit. De osmolaliteit wordt binnen zeer nauwkeurige grenzen gehouden, er wordt gestreefd naar een osmolaliteit van 290 mOsmol/kg. Een afwijking van boven de 2% kan al grote gevolgen hebben voor het normale functioneren. De osmolaliteit is in alle lichaamscompartimenten gelijk, behalve in de nieren.

Puur water is een hypotone oplossing. Door deze hypotone oplossing wordt het vloeistof in het interstitiële compartiment dus verhoogd. NaCl (0,9%) is een isotone oplossing. NaCl zorgt voor een verhoging van het volume in het extracellulaire compartiment, maar heeft geen invloed op de volumeconcentratie in het interstitiële compartiment. Een hypertone oplossing leidt tot een toename van vloeistof in het extracellulaire compartiment en een daling van vloeistof in het interstitiële compartiment.

Een abnormale waarde van de osmolaliteit wordt opgelost door de concentratie van water aan te passen. Een abnormale waarde van de osmolaliteit wordt dus veroorzaakt in een disbalans van water. De osmolaliteit wordt geregeld door de hoeveelheid water. De osmolaliteit wordt geregeld door dorst-sensatie en de afgifte van het ADH. Bij een hogere osmolaliteit wordt er meer ADH vrijgegeven en wordt de dorst-sensatie hoger. ADH wordt aangemaakt in de hypothalamus. Angiotensine ||, een hogere osmolaliteit en sympatische stimulatie zorgen er voor dat er meer ADH wordt vrijgegeven. Wanneer er meer ADH wordt vrijgegeven wordt er minder water uitgescheiden. Hierdoor neemt het bloedvolume toe.

Een verstoring van het waterbalans kan op twee verschillende manieren opgelost worden: de urine wordt geconcentreerd of de urine wordt verdund. Wanneer te weinig water in het lichaam aanwezig is wordt de urine geconcentreerd. Wanneer er te veel water in het lichaam aanwezig is wordt de urine verdund. Uiteindelijk is de handhaving van de volumeconcentratie belangrijker dan de osmoregulatie.

HC-46: Volumeregulatie (14-03-2014)

De volumeregulatie wordt in stand gehouden door de Natriumconcentratie. Wanneer er extracellulair Natrium wordt toegevoegd, neemt het extracellulair volume toe. Het maakt daarin niet uit of de natrium in een iso/hypo/hypertone toestand wordt toegediend. Wanneer het lichaam opeens meer Natrium binnenkrijgt, wordt er meer water vastgehouden door het lichaam. Dit doet het lichaam door meer ADH af te geven of een dorst-sensatie af te geven, waardoor men meer gaat drinken.

Het effectieve circulerende volume is het gedeelte van het ECF dat zich in de vaten bevindt en effectief door de weefsels wordt vervoerd. In een normaal individu kan men aan de hand van de ECV globaal de ECF bepalen. Er zijn vier verschillende sensoren die de volumeregulatie onder controle houden:

1. lage druk sensoren (deze zijn het belangrijkste). Deze sensoren bevinden zich in het atrium en in het pulmonaire vaatsysteem.
2. hoge druk sensoren. Deze sensoren bevinden zich in de sinus carotide, in de aortaboog en in het juxtaglomerulaire compartiment.
3. sensoren in het centrale zenuwstelsel
4. sensoren in de lever

Het effectief circulerend volume kan door middel van verschillende systemen en stoffen geregeld worden. Het RAAS systeem (renine-angiotensine-aldosteron-systeem), sympatische stimulatie en het ADH zorgen ervoor dat er meer natrium wordt geresorbeerd. Daarnaast zorgen deze systemen voor een toename in dorst-sensatie, een toename in aldosteron, een verhoging in de gevoeligheid van de macula densa, verhoging in de filtratiefractie en uiteindelijk voor het meer vast houden van water/ meer water resorptie. Het ANP zorgt voor het omgekeerde proces: een afname van het aldosteron, meer natrium secretie, meer water secretie, verlaging van de filtratiefractie en de urine wordt dus meer verdund.

Renine wordt vrijgegeven door een afname in doorbloeding, een toename in sympatische activiteit, door de stof Endotheline, PGE2, cAMP, I2. Wanneer renine wordt vrijgegeven wordt het RAAS systeem geactiveerd en wordt er uiteindelijk dus minder water gesecreteerd en de urine wordt dus geconcentreerd.

HC-47: Extra fysiologie (14-03-2014)

De pH-waarde van het lichaam ligt rond de 7.4. De nieren hebben een belangrijke functie in het in stand houden van deze pH-waarde. De nieren kunnen H⁺ uitscheiden, HCO₃ aanmaken en HCO₃ resorberen. Per dag wordt er ongeveer 4320 mol bicarbonaat door de nier geresorbeerd. Per dag wordt er door de nier 70mmol aan H⁺-ionen verwijderd. Naast de nieren hebben de longen ook een zeer belangrijke functie in het in stand houden van de pH. Door de longen wordt er per dag 15 mol CO₂ verwijderd.

Wanneer de pH-waarde daalt, worden er meer H⁺-ionen door de nier verwijderd. Wanneer de pH-waarde stijgt wordt er meer bicarbonaat gesecreteerd door de bèta geïntercaleerde cel. Bij het verwijderen van deze H⁺-ionen zijn buffers noodzakelijk. Voor de buffers in het lichaam geldt de Henderson Hasselbalch vergelijking. Buffers kunnen onderverdeeld worden in tritreerbare en niet-tritreerbare buffers. Tritreerbare buffers hebben een pK die dicht bij de pH-waarde van het lichaam ligt, namelijk rond de 7.4. Wanneer er dus een beetje zuur/base toegevoegd wordt aan deze buffer wordt de pH-waarde van het lichaam bereikt. Voorbeelden van tritreerbare buffers zijn de fosfaatbuffer, creatininebuffer en ureumbuffer. Niet-tritreerbare buffers hebben een pK waarde die ver van de pH-waarde van het lichaam afligt. Er moet dus heel veel base/zuur toegevoegd worden om de pH-waarde van het lichaam te bereiken. Een voorbeeld van een niet-tritreerbare buffer is het NH₄⁺. Bicarbonaat wordt vooral in de proximale tubulus geresorbeerd, namelijk 80%. De buffering voor nieuw bicarbonaat wordt vooral geregeld door NH₄.