Fysiologi: Natrium/Kalium (udskillelse/reabsorption)

Question 1

Tabellen nedenfor viser en række koncentrationer af natrium i mmol/L i tubulusvæsken (venstre) og forskellige segmenter (højre).

Forbind de korrekte koncentrationer (bogstaverne A-E) med de forskellige segmenter (tallene 1-5).

Answer 1

A-1

B-5

C-4

D-3

E-2

Question 2

En patient diagnosticeres med et aldosteron-producerende binyreadenom. Patienten har stærkt forhøjet koncentration af aldosteron i plasma.

Beskriv sandsynlige effekter på:

• a. Transepithelial Na+transport langs nefronet
• b. Kalium-koncentration i plasma
• c. Plasmas pH værdi
• d. Ekstracellulærvolumen

Answer 2

Aldosteron stimulerer reabsorption af natrium over epitheler via ENaC og betinger derved kaliumtab – der sker også via øget Na+-K+-ATPase aktivitet i samlerørsceller.

• a. Natriumreabsorption er øget i DCT2-CNT-CCD især, men bare det aldosteronfølsomme eller distale nefron nævnes er det OK.
• b. Svær, men fint hvis man kan argumentere med at øget natrium reabsorption giver kaliumtab og dermed tendens til lav kaliumkonc i plasma.
• c. –og tab af H+giver alkalose (metabolisk).
• d. Alt andet lige vil tilførelse af Na+ion øge total Na+indhold i ekstracelluærvæsken og dermed volumen (og så er der escape osv. men det er ikke klinik men overvejelser over hvad der sker når Na+rammer ECV).

Question 3

Natrium og hypertension.

Nedenfor beskrives nogle studier for relationen mellem salt, hypertension og opsamling af urin.

1. The Intersalt study viste en stærk, positiv sammenhæng mellem natrium i urinen og systolisk tryk. (Elliott et al., Intersalt revisited: further analyses of 24 hour sodium excretion and blood pressure within and across populations. Intersalt Cooperative Research Group. British Medical Journal. 1996). Man undersøgte natriumudskillelse i døgnurin hos 10.074 mænd og kvinder fra 32 lande i alderen 20-59.

2. The Prospective Urban Rural Epidemiology (PURE)-study undersøgte sammenhængen mellem natrium i urinen og blodtrykket. (Mente et al., Association of urinary sodium and potassium excretion with blood pressure. N Engl J Med 2014). Man bestemte natriumindtag ud fra måling af natrium i en fastende morgenurinprøve.

3. Et studie gennemført af Lerchl m.fl. undersøgte nøjagtigheden af døgnurinopsamling til estimering af saltindtag. Man undersøgte saltbalancen hos 10 mænd, der skulle simulere en flyvning til Mars, i hhv. 105 (4 mænd) og 205 (6 mænd) dage. (Lerchl K et al., Agreement between 24-hour salt ingestion and sodium excretion in a controlled environment. Hypertension. 2015). Man viste, at man ved indsamling af syv døgnurinprøver og natriumindtagprøver kunne forbedre nøjagtigheden til 92%.

Redegør kort for om sætningerne (a - c) er sande eller falske.

• a. Saltindtag kan påvirke blodtrykket.
• b. Bestemmelse af døgnudskillelse af natrium er et estimat for natriumindtag.
• c. Både mad- og væskeindtag bidrager til saltindtag.

Answer 3

a) Sandt, fordi nogle undersøgelser har vist, at natrium indtag kan påvirke blodtrykket.
b) Sandt, fordi nogle undersøgelser har vist det.
c) Sandt, fordi både mad og drikke indeholdt natrium.

Question 4

Hvilket af nedenstående udsagn vil føre til en stigning i natriumudskillelsen:

• a) En stigning i den glomerulære filtrationshastighed
• b) En stigning i plasma renin koncentrationen
• c) En stigning i sekretionen af atrial natriuretisk peptid (ANP)
• d): a) og c)
• e) Alle ovenstående

Answer 4

d): a) og c)

Question 5

Gør rede for virkningen af aldosteron på nyrernes behandling af Na og K.

Answer 5

B&B, side 1058-59

Question 6

En patient har haft diarre og opkastninger i 3 dage. Patienten fremstår forvirret og uklar i medicinsk skadestue, men har angiveligt i denne tid ikke spist og kun indtaget 1 lille glas vand

a) Redegør for transcellulære transportmekanismer for Na+langs nefronet, der er stimuleret hos patienten.

b) Redegør for transcellulære transportmekanismer for vand langs nefronet der er stimulerede hos patienten

Answer 6

• Det drejer sig om ”redegør for” og svaret bør derfor indeholde betragtninger over årsag-virkning og ikke kun angivelse af transportproteiner.
• Svaret bør indeholde en konstatering af at pt. har mistet både vand og salt, er extra- og intracellulært dehydreret og kredsløbstruet.
• Derfor er såvel sympatikus som salt- og vandretinerende hormonsystemer aktiverede: vasopressin og renin-angiotensin-aldosteron systemet.
• Det essetielle er at sondre mellem AVP effekt primært på vandtransport i samlerørene (AQP2 og fint hvis også 3 og 4 kendes, og vaskulær effekt via V1 receptorer) og ANGII-aldosteron effekt primært på Na-transport i samlerørene.
• Aldo –ENaC bør kendes, mens ANGII s tubulære effekter IKKE er et krav.

Question 7

Praktiserende læger udskriver ofte lægemidler, der sænker blodtrykket ved effekt på udskillelse af Na+.

Beskriv den forventede effekt på udskillelse af Na+ angivet i % af den filtrerede mængde:

• 1. ved at indgive stof, der hæmmer natrium-kalium-2 klorid kotransportøren (NKCC2)
• 2. ved at indgive lægemidlet ”Sparkal”, som indeholder 2 aktivstoffer, der blokerer den konduktive Na+ kanal (ENaC) og Na+-Cl kotransportøren (TSC eller NCC).

Answer 7

1

• 20-25%, som er den mængde NaCl der transporteres af TAL (halvdelen transcellulært).

2.

• Spørgsmålet tester indsigt i de mængder af filtreret Na der reabsorberers i hhv distale konvolutte tubuli (ca 10%, 15% er også OK) og i samlerørene (normalt ó- 3%).
• Dvs. kombinationen kan højst øge ekskretionsfraktionen til ca 10-15 %.

Question 8

Øget aldosteron-niveu bevirker:

• a) Øget Natriumudskillelse, nedsat kalium udskillelse
• b) Øget Natriumudskillelse, øget kalium udskillelse
• c) Nedsat Natriumudskillelse, øget kalium udskillelse
• d) Nedsat Natriumudskillelse, nedsat kalium udskillelse
• e) Nedsat Natriumudskillelse, uændret kalium udskillelse

Answer 8

c) Nedsat Natriumudskillelse, øget kalium udskillelse

Question 9

Figuren viser nefronets håndtering af kalium. I kasserne er der angivet den del af filtreret kalium, der resterer på et givet sted. Det er angivet, hvor store daglige udsving i kaliumudskillelse med urinen der forekommer. Man kan således udskille mere kalium end der filtreres (150%).

Redegør kort for mekanismer, der regulerer nyrernes kaliumudskillelse

Answer 9

Der forventes at det kort kan nævnes at

• øget flow i samlerørene øger kaliumudskillelse
• at kaliumstigning i plasma i sig selv giver øget optaget af kalium via Na+-K+ATPasen i samlerørene
• at aldosteron stimulerer både
  
  • Na+-K+ ATPase basolateralt
  • ROMK/Kir1.1 apikalt i samlerørene
• mere forventes ikke.

Question 10

Amerikanske forskere har lige testet et muligt nyt lægemiddel, der blokerer ROMK (den apikale K+-kanal i tykke ascenderende Henleslynge og samlerørene). Redegør kort for mulige konsekvenser for

• a) natriumudskillelse
• b) diurese
• c) calciumudskillelse.
• Skitser gerne en celle.

Answer 10

• Det kan forventes, at den indirekte hæmmer Na-K-2Cl ko-transporteren som er HELT afhængig af apikal K+, men også at den hæmmer den transepiteliale lumen-positive gradient, der jo driver 50% af natriumoptaget.
• Dermed vil den øge Natriumudskillelsen og hæmme urinkoncentrereringsevnen.
• I samlerørene vil Na-reabsorptionen også formentligt blive hæmmet pga bortfald Kaliums bidrag til at holde cellen polariseret og dermed facilitere Na-influx via ENaC

Question 11

En studerende har i kantinen efter træning drukket 1 liter æblesaft, spist 2 bananer og 1 bakke jordbær. Det er tilsammen et ret stort og pludseligt tilskud af kalium.

Redegør kort for, hvordan organismen håndterer denne udfordring under inddragelse af renale mekanismer.

Answer 11

• Svaret bør omfatte at kalium tilføres ECV og at alle organismens celler –delvis påvirket af insulin og af øget substrat-øger NaKATPasens aktivitet og dermed forhindrer i princippet dødelig kaliumstigning.
• Aldosteron stimuleres (uden renin og ANGII) og stimulerer nyrernes epitel – især samlerør – til øget BL optag af kalium.
• Hovedceller øger mængden af K kanaler apikalt der betinger øget sekretion af kalium til præurin