Fysiologi: Tubulus funktion

Question 1

En normal person udskiller cirka 700 mosmol solutter per døgn i urinen.

Beregn den renale plasmaclearance af osmolytter.

Answer 1

Til beregning bruges clearanceformlen Uconc x diurese/Plasmaconc. = 700 mosmol/døgn/285 mosmol/L =2,46 liter/døgn

Question 2

Et sted langs nefronet er forholdet mellem inulinkoncentrationen i tubulusvæsken og plasma [TF]In/[P]In = 10.

Forklar den fysiologiske betydning af denne ændring.

Answer 2

Passagefraktionen for vand er Pin/TFin og den er 1/10 hvilket betyder at der er reabsorbereret 1-1/10=9/10= 0,9

Question 3

Den daglige produktion af urinstof i organismen er ca. 400 mmol. Der filtreres i nyrernes glomeruli ca. 850 mmol/døgn urinstof.

Beregn andelen af urinstof der reabsorberes.

Answer 3

Produktion = renal udskillelse = 400 mmol. Dvs. 450 mmol reabsorberes, det er 450/850 =53%

Question 4

I tabellen nedenfor er nyrernes behandling af en række vigtige stoffer der filtreres angivet pr 24 timer hos en rask person, der spiser normalt. Udfyld de manglende felter.

Answer 4

Question 5

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%).

Beskriv årsagen til, at nyrernes kaliumudskillelse varierer så meget.

Answer 5

Kaliumudskillelse varierer fordi indtag med kosten er meget variabel.

En frugt og nødderig diæt giver stort kaliumoverskud til udskillelse.

Question 6

Angiv det korrekte udsagn vedrørenderatioen mellem den glomerulære filtrationshastighed og det renale plasmaflow (GFR/RPF):

• a. Den kaldes ekskretionsfraktionen.
• b. Den er ca 0,4.
• c. Den kaldes filtrationsfraktionen.
• d. Den er ca 0,5.
• e. Den kaldes passagefraktionen.

Answer 6

SVAR c

Question 7

Et sted langs nefronet har man bestemt et forhold mellem tubulusvæskens inulinkoncentration og plasmas inulinkoncentration på 20 (TFin/Pin).

Angiv det korrekte udsagn vedrørende betydningen.

• a. at tubulusvæsken er 5 gange mere koncentreret end plasma.
• b. at der på dette sted passerer 5% af det filtrerede volumen.
• c. at der er reabsorberet 20% af det filtrerede volumen på dette sted.
• d. at passagefraktionen er 80%.
• e. at reabsorberet volumen er 1/5 af det filtrerede volumen.

Answer 7

SVAR b

Question 8

Et sted langs nefronet er forholdet mellem tubulusvæskens og plasmas osmolalitet= ½ (TFosm/ Posm). Angiv hvor

• a. I de kortikale samlerør ved antidiurese
• b. I Bowmans kapselrum
• c. Ved udløbet af proximal tubulus
• d. I den distale konvolutte tubulus
• e. Ved Henleslyngens vendepunkt i nyremarven

Answer 8

SVAR d.

Question 9

Figuren viser forholdet mellem plasmakoncentration og udskillelseshastighed for to stoffer 1 & 2

Angiv hvilke stoffer der mest sandsynligt er tale om – 1 og 2 er:

• a. Na+og inulin.
• b. Inulin og Cl-.
• c. Ca2+og glukose.
• d. Glukose og PAH.
• e. Inulin og glukose.

Answer 9

SVAR e

Question 10

Angiv det udsagn vedrørende K⁺ der er falsk

• a. Organismens indhold af K+ findes overvejende i intracellulærfasen.
• b. K+ filtreres frit – ca. 600 mmol/døgn hos en rask yngre person.
• c. K+, der er indtaget med kosten, tilføres ekstracellærfasen og optages dernæst i cellerne.
• d. Renin-angiotensin systemet hæmmer K+-udskillelsen via aldosteron.
• e. K+-sekretion til urinen sker via luminale K+-kanaler primært i nyrernes samlerør

Answer 10

SVAR d

Question 11

Billederne viser nefronet og væskers osmolalitet i 2 forskellige fysiologiske situationer 1 og 2.

Ud for hvert af følgende udsagn skal du anføre, om det gælder i situation 1 eller 2 eller for begge:

• a. Der er en stor mængde aquaporin-1 vandkanaler i proximale tubulus.
• b. Fritvandsclearance er positiv.
• c. Det tykke ascenderende ben af Henleslyngen er impermeabelt for vand.
• d. Urinflow (diurese) er ca. ½ liter per time.
• e. Den glomerulære filtrationsrate er ca. 120 ml/min.
• f. Denne person er tørstig.

Answer 11

• A1 og 2
• B2
• C1 og 2
• D2
• E1 og 2
• F1

Question 12

En ung kvinde indlægges med primær hyper-aldosteronisme. Tilstanden skyldes et aldosteron producerende adenom (svulst), som resulterer i en øget koncentration af aldosteron i plasma. Desuden er andre plasmaværdier heller ikke normale.

Redegør kort for, om du forventer at værdierne for nedenstående A-C er højere eller lavere end normalt.

• a) Plasma reninkoncentration
• b) Plasma kaliumkoncentration
• c) Plasma pH

Answer 12

A)

• Lavere, pga. undertrykkelse af reninsekretion med aldosteron-induceret hypervolæmi (samt undertrykkelse af renin-sekretion på grund af hæmning af sympatisk aktivitet; øget ANP- sekretion; øget natriumload)

B)

• Lavere, pga. øget aldosteron-induceret kaliumsekretion i samlerørene

C)

• Højere, pga. øget aldosteron-induceret protonsekretion i samlerørerne, hvilket fører til en forsuring af urinen og systemisk alkalose

Question 13

Et forsøgsdyr infunderes med inulin og er i steady state. Inulin filtreres frit og bliver hverken secerneret eller reabsorberet langs tubulussystemet. Dyret har en høj plasmakoncentration af ADH.

Redegør kort for forholdet mellem tubulusvæskens og plasmas koncentration af inulin ([In]TF/[In]P):

1. Ved udløbet af proximal konvolut tubulus
2. I distal konvolut tubulus
3. I de medullære samlerør

Answer 13

• Dyret er således i antidiurese og v udløbet af PCT er der reabsorberet ca. 2/3 af vand, så ratio er ca. 3.
• I DCT er ratioen øget pga. vandreabsorption fra descenderende tynde ben og ration er ca. 5.
• I indre medullære samlerør kan ratioen være over 100-150-.

Question 14

Tegn et nefron og navngiv de forskellige segmenter

Answer 14

Svar: B&B, side 739

Question 15

Beskriv (ved hjælp af cellemodeller), hvordan nyrerne er i stand til at danne ”nyt” bikarbonat.

Answer 15

Her forventer jeg

• en model af en proximal tubuluscelle, der ud fra glutamat danner 2 NH4+under forbrug af 2 H+, hvilket efterlader 2 ”nye” HCO3-.
• en model af en samlerørscelle, hvor det filtrerede HPO42-kan binde en H+(pga. det lavere pH her), hvilket efterlader en ”ny” HCO3-.

Question 16

Beskriv kort

• Baggrunden for, at den tykke ascenderende Henleslynge har et lumen-positivt transepitelialt potentiale, og
• Konsekvensen af det lumen-positive potentiale for re-absorption af divante ioner

Answer 16

Høj konstitutiv apikal K+-permeabilitet, som bidrager til at favorise optag af især Ca2+ og Mg2+ via den øgede elektrokemiske gradient

Question 17

En menneskenyre har ca. 1.000.000 nefroner. Alle nefroner har en Henle’s slynge. Tværsnit af den dybe indre marv (”papillerne”) viser, at der her kun kan tælles ca. 150.000 Henle’s slynger.

Beskriv kort årsagen til, at der ikke tælles flere?

Answer 17

• R&B har tydeligt afsnit om dette og det gennemgås til forelæsning.
• Er svær.
• Opgaven forudsætter ikke at man ved det, men at man kan ræsonnere sig frem til, at de nok ikke når til indre marv alle sammen, forudsat at opbygningen af nyren er bekendt.

Question 18

For Henle’s slynge som helhed gælder altid, at der reabsorberes vand og opløst stof med hastigheder:

• a) som bevirker at de reabsorberede mængder tilsammen udgør en hypoton væske
• b) svarer til hinanden osmotisk set (et isosmolært reabsorbat)
• c) som betyder at urinstof reabsorberes med (næsten) samme hastighed som NaCl
• d) som udligner de osmotiske gradienter på hvert enkelt niveau i marven
• e) som betyder at tubulusvæsken efterhånden bliver hypoton.

Answer 18

e) som betyder at tubulusvæsken efterhånden bliver hypoton.

Question 19

Angiv med begrundelsesandteller falsk ud for hvert udsagn:

1. Ca2+tranporteres transcellulært i distal konvolut tubulus
2. Magnesium tranporteres paracellulært i tykke ascenderende ben af Henles slynge
3. Aldosteron øger renal K+-udskillelse ved en effekt på Henle slynge
4. Renal plasmaclearance for glukose er ca 10 ml/min hos en rask studerende
5. På en normal kost er ekskretionsfraktionen af filtreret Na+ca 10 %
6. Efter infusion af inulin til et dyr ses det at tubulusvæskens inulinkoncentration i forhold til plasmas inulinkoncentration er ca 5 ved indløbet til den distale tubulus. Det betyder at 95 % af den filtrerede væske er reasbsorberet.

Answer 19

Det bør ikke give max point, hvis der kun opgives Sandt og falsk.

1. Ca2+tranporteres transcellulært i distal konvolut tubulus. Sandt, via PTH-reguleret apical kanal og basolateral ca-ATPase.
2. Magnesium tranporteres paracellulært i tykke ascenderende ben af Henles slynge. SANDT, Mg+ passerer via tight junctions drevet af den lumen-positive gradient.
3. Aldosteron øger renal K+-udskillelse ved en effekt på Henle slynge. FALSK. Effekten tilskrives virkning på samlerørene:indirekte ved øget lumen-negativ potentiale via stimuleret Na reasorption og direkte via stimulering af apikale K-kanaler.
4. Renal plasmaclearance for glukose er ca 10 ml/min hos en rask studerende. FALSK, hos en rask person udskilles der ikke glukose med urinen. Tæller i clearanceligningen er 0.
5. På en normal kost er ekskretionsfraktionen af filtreret Na+ca 10 %. FALSK. Natriumindtaget varierer kraftigt, mens filtreret mængde Na+ er konstant og fordi en signikant del af organismens natriumindhold findes i ekstracellulær og plasma-væske filtreres der ca 1.5 kg NaCl i døgnet, hvoraf kun en meget lille, og variabel del, udskilles-normalt udskilles mellem 0.1-2 % af filtreret mængde
6. Efter infusion af inulin til et dyr ses det at tubulusvæskens inulinkoncentration i forhold til plasmas inulinkoncentration er ca 5 ved indløbet til den distale tubulus. Det betyder at 95 % af den filtrerede væske er reasbsorberet. FALSK. Inulin er opkoncentreret x5. Tilbageværende væske er 1/TF in/Pin = 1/5 eller 20% og 80% er reabsorberet.

Question 20

Figuren nedenfor viser forholdet mellem koncentrationen af en række solutter i væsken ned gennem proximale tubulus (TF) og i blodplasma (P).

Redegør kort for årsagen til kurvernes udseende for hhv. inulin og glukose

Answer 20

• Det beskrives med ord at inulin er frit filtrerbart og reabsorberes ikke, men forbliver i tubuluslumen.
• Da der reabsorberes ca 2/3 af voluminet og den sammen mængde inulin nu findes i 1/3 af volumen øges inulinkoncentrationen tilsvarende.
• Glukose reabsorberes normalt fuldstændigt allerede i den første del af prox tubulus og koncentrationen nærmer sig nul og med konstant plasma koncentration vil TF/P forholdet også nærme sig nul.

Question 21

Figuren nedenfor viser forholdet mellem koncentrationen af en række solutter i væsken ned gennem proximale tubulus (TF) og i blodplasma (P).

Beregn mængden af vand der resterer ved udløbet af den proksimale tubulus i

forhold til den filtrerede mængde (simpel udregning)

Answer 21

• snGFR=VTF x TFIN/PIN
• relativ mængde der resterer: Vtf/(vtfxTFIN/Pin) x100 =100x Pin/Tfin=100x (1/aflæses 2,6)=38%
• Dette resultat kan nås på forskellig vis, men korrekt svar fordrer at der
• anvendes kvantitative betragtninger, det er ikke til fuldt point blot at skrive
• ”1/3”

Question 22

• Der er opsamlet tubulusvæske fra forskellige steder (kasse nr. 1 til 4) langs nefronet med tynde glaspipetter.
• Forsøgsdyret var et normalt kontroldyr, der havde fri adgang til vand og foder før forsøget.
• Opsamlingen har ikke påvirket nyrefunktionen og giver et billede af væskens sammensætning netop på opsamlingsstedet.

Du har enkelte oplysninger om væskens sammensætning og skal angive, fra hvilken del af nefronet væsken er opsamlet:

• A. Osmolalitet: 180 mOsmol/kg H2O
• B. TF_INULIN/Plasma_INULIN = 90
• C. [Glucose]= 1 mmol/L
• D. [Urea]=600 mmol/L

Answer 22

• A: distal konvolut tubulus, no 2
• B: kortikal samlerør, no 3
• C: Proximal tubulus, no 1
• D: Terminal samlerør, no 4

Question 23

Figuren nedenfor viser horisontalsnit af en nyre. 10 processer/parametre er nævnt under a-j. Sæt hver af disse sammen med en lokalisering i nyrerne 1, 2 eller 3, således a-x, b-y osv.

• a. I denne region findes kun tynde henleslynger og samlerør fra nefronet.
• b. Når man måler GFR med inulin, kan tubulusvæske/plasma-inulin-forholdet i denne zone ændres fra 1 til ca. 2.
• c. Urinstof reabsorberes via AVP-stimuleret transport især i denne zone.
• d. I denne zone når kun få procent af nyrens gennemblødning, og oxygentensionen er under 10 mmHg.
• e. Når man måler GFR med inulin, kan tubulusvæske/plasma-inulin-forholdet i denne zone være 200.
• f. For nylig er spædbørn i Danmark blevet forgiftet med D-vitamindråber på grund af en produktionsfejl. Aktivt Vitamin D fremmer reabsorptionen af calcium via TRPV5 og TRPV6 i denne region.
• g. I denne region ses interstitsets osmolaritet pludselig at gå fra isoosmotisk til hyperosmotisk.
• h. 90% af nyrernes perfusion går til denne region.
• i. Interstitsets koncentration af urinstof kan nå en koncentration på 600 mmol/L her.
• j. Thiazid-følsom Na-Cl kotransport findes i denne region.

Answer 23

• A-3,
• B-1,
• C-3,
• D-3,
• E-3,
• F-1,
• G-2,
• H-1,
• I-3,
• J-1

Question 24

Nedenfor er forskellige segmenter af nefronet markeret med numre 1-6.

• a) Osmolalitet variabel mellem 600-1200 mOsmol/L
• b) Intraluminalt hydrostatisk tryk på ca. 60 mmHg
• c) Hormonelt reguleret transcellulær transport af calcium
• d) Ikke-hormonreguleret paracellulær transport af calcium drevet af lumen-positivt potentiale
• e) Vasopressin reguleret transcellulær transport af vand.
• f) Hypoton tubulusvæske uafhængigt af hydreringsstatus
• g) Kvantitativ vigtigste reabsorption af HCO3-
• h) Transcellulær ko-transport af Na, K og klorid uden vand
• i) Aldosteron følsom transcellulær Na transport
• j) Konstitutiv høj vandpermeabilitet, både paracellulær og transcellulær
• k) Medierer ”enkelteffekten” i urin-koncentreringsmekanismen

Answer 24

• (a)6
• (b)1
• (c)4
• (d)3
• (e)5 og 6
• (f)4
• (g)2
• (h)3
• (i)5-6
• (j)2
• (k)3