Fysiologi: Osmolytter/Osmolaritet

Question 1

Osmoregulering finder sted ved samspil af flere organer.

1. Angiv den regulerede variabel for osmoregulering.

2.Redegør for feed-back systemet for osmoregulering

Answer 1

• Den regulerede variabel er ekstracellulærvæskens osmolaritet.
• Redegørelse for feed-back systemet skal omfatte:
  
  • Plasma osmolaritet
  • osmoreceptorer
  • neurohypofysær neurosekretion
  • plasma vasopressin
  • nyrens koncentreringsmekanisme, herunder marvens hyperosmolaritet
  • vasopressin receptorer
  • aquaporiner
  • grænser for variation i urinens osmolaritet (50-1200 mOsm/l).

Question 2

Hos en patient med diabetes mellitus findes plasma glukose svært forhøjet (30 mmol/l).

1. Angiv med begrundelse et skøn over plasmas osmolaritet hos patienten, idet det antages, at plasmas koncentrationer af elektrolytter endnu ikke har ændret sig kendeligt.

Answer 2

• Normal 290 (300) mOsm/l.
• Glukoseforhøjelse 25 mmol/l.
• Plasma osmolaritet: 315 (325) mOsm/l.

Question 3

Hos en patient med diabetes mellitus findes plasma glukose svært forhøjet (30 mmol/l).

I en situation med stigende plasma glukose optræder der på et tidspunkt glukosuri.

Angiv den mindste koncentration af glukose i plasma, ved hvilken man kan forvente glukosuri

Answer 3

• Tærskelværdi: 10-15 mmol/l.

Question 4

Angiv en rimelig værdi (tal og enhed) for den maksimale osmolalitet i den interstitielle væske i nyrens indre marv under maksimal antidiurese.

Answer 4

Samme som maks. værdier for urinen: 1200 mOsm/l eller 1200 mOsm/kg vand (forskellen mellem osmolaritet og osmolalitet er uvæsentlig her

Question 5

Redegør kort for strukturer og funktioner, som muliggør dannelsen af hyperton urin, herunder den aktive transcellulære transportproces, som er kritisk for opretholdelsen af hypertonicitet.

Answer 5

(i)

• Henle’s slynge og dennes hårnåleform, som tillader modstrømsforstærkning.

(ii)

• enkelteffekten, dvs. den aktive, transcellulære transport af NaCl, som opbygger marvens osmotiske gradient,

(iii)

• slyngearrangement af marvens kar (vasa recta), som tillader (passiv) modstrømsudveksling og dermed blodforsyning uden (massiv) udvaskning. Enkelteffektenskabes af reabsorption af Na+ (og Cl-) i tykke, ascenderende afsnit af Henle´s slynge ved passiv luminal indtransport gennem (furosemid-følsom) NaK2Cl cotransporter (NKCC2) og aktiv basolateral udtransport drevet af NaK-ATPase (kombineret med forskellige ionkanaler herunder specielt luminal K+ kanal (ROMK2) som tillader ’genbrug’ af K+).

Baggrunden for osmotisk gradient i indre marv (der ikke besidder tykke asc. Henle afsnit) er ikke pensum

[Forklaringen er, at osmotisk ligevægt mellem tub.væske og interstits i bunden af Henle-slyngen ikke også er koncentrationsligevægt, idet luminale [NaCl] er tårnhøj og [urinstof] tilsvarende lav, fordi den osmotiske ligevægt primært er skabt ved reabsorption af vand fra det isosmotiske udløb af proksimale tubulus.]

Question 6

Redegør kort for vasopressins rolle i organismens osmoregulering, herunder en beskrivelse af vasopressin, styringen af frigørelsen af vasopressin og vasopressins renale virkninger.

Answer 6

• Vasopressin er et peptidhormon, som syntetiseres i hypothalamus og secerneres fra hypofysens baglap.
• Sekretionshastighed/plasmakoncentration er en (stejl) funktion af plasmas osmolalitet (osmoreceptorer i hypothalamus).
• Urinens koncentrering er en (stejl) funktion af plasmas vasopressin koncentration.
• Vasopressin virker i samlerørene ved via basolaterale V2 receptorer at formidle indsættelse af vandkanaler (aquaporin 2) i luminale cellemembran.
• Disse øger samlerørenes vandpermeabilitet og tillader derved passiv reabsorption af vand, således at urinens osmolalitet nærmer sig osmolaliteten i marvens interstitielle væske.
• Stejle funktioner giver stor præcision.
• Graden af antidiurese kan bestemmes ved måling af urinens osmolalitet, og betydningen for væskebalancen kan kvantiteres ved bestemmelse af fritvandsclearance (C (H2O) = diurese – osmolær clearance).

Question 7

En sundhedsstation i Tanzania har modtaget en sending portionsbreve (af amerikansk oprindelse) med glukose og forskellige salte til brug ved rehydrering ved diarré (se figur). Indholdet skal opløses i vand. Ved en trykfejl er bagsiden med volumenangivelsen ikke læselig. Ved netopslag findes følgende molvægte: Glukose 180 g/mol, NaCl 58 g/mol, trinatrium citrat dihydrat: 294 g/mol og KCl: 75 g/mol.

Definér osmolaritet. Ved brug af formler defineres de indgående størrelser ved navn og enhed (dimension).

Answer 7

• Osmose er transport af solvent (vand) over en semipermeabel membran på grund af tilstedeværelse af solutter, som ikke kan passere igennem membranen.
• Osmolaritet er et kvantitativt mål for en opløsnings evne til at fremkalde osmose over en given membran baseret på den samlede molære koncentration af solutter, der ikke kan passere membranen.