Njurens anatomi och fysiologi
Gregor Guron SU, 20012
När symtom av njursvikt?
• då njurfunktionen sjunker under 20 % av den normala
- njursjukdom kan förlöpa helt ”tyst”!
• då njurfunktionen är 5-10 % av den normala krävs aktiv uremivård
• obs! ingen ökad morbiditet eller mortalitet hos njurdonatorer
– hög reservkapacitet!
Njurens blodflöde
ca 1,2 L/min (20-25 % av hjärt-minut volymen)
- extremt högt flöde per gram vävnad!
varför så hög genomblödning?
ca 90 % till barken, och ca 10 % till märgen
autoreglering, blodflödet minskar först då MAP < ca 70 mmHg
- autoregleringen sker främst via myogen aktivitet
Autoreglering av RBF och GFR
Njurens kärlträd
Två seriekopplade kapillärsystem
glomeruli
- hydrostatiskt tryck ca 60 mmHg (främjar filtration)
- filtration av plasmavatten (filtrat = primärurin) som samlas upp
av Bowmans kapsel och leds vidare till tubuli
- glomerulär filtrationshastighet = 125 ml/min = 180 L/dag
(förkortas GFR, Glomerular Filtration Rate)
peritubulära kapillärer
- hydrostatiskt tryck ca 15 mmHg (främjar reabsorption)
- transporterar av tubuli reabsorberad urin åter till blodbanan
- normalt reabsorberas 99 % av filtrerad volym dvs ca 178 L/dag
Kapillärutbyte
Huvudsakliga krafter som styr vätskeflödet (filtration och absorption)
över kapillärväggen:
1. hydrostatisk tryckgradient
2. kolloidosmotisk tryckgradient
hydrostatiskt
tryck
kolloidosmotiskt
tryck Glomeruli:
60 mmHg
18 mmHg
glom. kap
Bowmans space
32 mmHg
0 mmHg
+ 42 mmHg - 32 mmHg
Netto filtrations-
tryck (effektivt
filtrations tryck) :
10 mmHg
sekretion
Nefronet
Ett nefron utgörs av:
1. Glomeruli
2. Bowmans kapsel
3. Tubuli
Ca 1 miljon nefron per njure
Glomeruli och Bowmans kapsel (1)
Glomeruli och Bowmans kapsel (2)
Podocyter
Den glomerulära barriären
Glomerulära barriären har hög
permselektivitet
Passage av ämnen beroende av:
- storlek
- form
- laddning
Vad filtreras och reabsorberas?
Filtration
per dygn
Reabsorption
(%)
Vatten 180 L 99
Na 575 g 99+
Cl 692 g 99+
HCO3 275 g 99.9+
K 28 g 80-95
Glukos 180 g 99.9+
Proximala tubuli
reabsorption av 90-99 % av filtrerat
- glukos
- aminosyror
- HCO3
reabsorption av 2/3 av filtrerat vatten och NaCl
mkt hög vattenpermeabilitet, aquaporin-1
urinen isoosmolär efter proximala tubuli
Vad sker i Henles loop?
1. reabsorption av 25-30 % av filtrerat NaCl
(reabsorberas mer NaCl än vatten)
2. skapar hyperosmolär gradient i njurmärgen
- en förutsättning för koncentrering av urinen
Vad sker i Henles loop?
Vad sker i distala tubuli och samlingsrör?
finreglering av salt-vatten utsöndring utifrån
situationens krav
hormonell reglering (ex. ADH, aldosteron)
reabsorption
• vatten (ADH)
• Na (aldosteron)
sekretion
• kalium (aldosteron)
• H (aldosteron)
Asta 77 år, diabetes typ 2, högt blodtryck, och hjärtsvikt sedan en hjärtinfarktför två år sedan. Njurfunktionen normal (krea runt 70 umol/L).
Inkommer till akuten då hon känner sig trött. Sedan 5 dagar tillbaka har hon besvärats av diarréer och illamående.
Mediciner: Trombyl (ASA), Seloken (β-blockerare), Simvastatin (statin, kolesterolsänkare), Spironolakton (diuretika), och Enalapril (ACE-hämmare).
Status: Blodtryck på 90/60, hjärtfrekvens 70 s/min.
Lab: Hb 150 g/L, S-kreatinin 350 umol/L, S-Kalium 6,8 mmol/L
Varför njursvikt?
Fall Asta 77 år
Renin-angiotensin systemet och
reglering av GFR
Ang II:
→ resistens efferenta arteriolen ↑
→ RBF ↓
→ glomerulärt kapillärtryck och GFR ↑
RAS HAR VIKTIG FUNKTION ATT UPPRÄTTHÅLLA GFR VID
HYPOVOLEMA OCH HYPOTENSIVA TILLSTÅND!
afferent arteriol efferent arteriol
Ang II
vasokonstriktion Pg ↑
NO
PGI2
Juxtaglomerulära celler och renin
Renin-frisättningen stimuleras fr.a. av:
- lågt blodtryck och ökad sympatikusaktivitet till njuren
angiotensinogen
angiotensin I
mineralkortikoid
receptor (MR)
angiotensin II
renin
angiotensin-converting enzyme (ACE)
aldosteron angiotensin II typ-1 receptor
ACE-hämmare
ARBs
Renin-hämmare
MR-antagonister
angiotensin II
vasokonstriktion
tubulär Na
reabsorption
aldosteron-
frisättning
törst
endotelin-1
syntes
ADH-
frisättning
salt-aptit
sympatikus-
aktivering
Sammantaget effekter som strävar efter att återställa
blodvolym, blodtryck och GFR.
Reglering av GFR vid hjärtsvikt
Efferent Afferent
Glomerulus
P
RBF x FF = GFR
Normalt
Efferent Afferent
Glomerulus
P
RBF↓ x FF↓ = GFR↓
Hjärtsvikt med Ang II antagonism
Ang II
Hjärtsvikt med RAAS aktivering
Efferent Afferent
Glomerulus
P
RBF↓ x FF↑ = GFR↔
Ang II Ang II
PGs NO
50-årig man hittad liggande på golvet hemma
• ensamstående, alkoholmissbruk, i övrigt frisk
• fallit i hemmet, revbensfrakturer, inte kommit upp och legat under ca 24 h
• Undersökning + provtagning visar:
– trött och medtagen, törstig, nedsatt hudturgor, BT 115/70
– S-kreatinin 500 mikromol/L (normalvärde <90)
– S-albumin normalt
– S-Kalium 5,7 mmol/L (normalt 3,6-4,6)
– U-sticka visar 1+ för ”röda blodkroppar”
• I journalen hittas att mannen haft normalt S-kreatinin för 1 må sedan då han var på akuten pga infektion
Kompletterande utredning – ”50-årig man”
• Ultraljud av urinblåsa och njurar – avflödeshinder?
– normalt
• Kompletterande prover:
– intoxikationsprover normala förutom förhöjt etanol
– S-myoglobin 20 000 mikrog/l (normalt < 80) !
• Diagnos:
– rhabdomyolys
– akut njursvikt sekundärt till myoglobinuri
Hur hanterar njuren myoglobin?
• myoglobin 17 000 D (albumin 69 000)
– filtreras nästan fritt pga liten storlek
– reabsorberas fullständigt i proximala tubuli via megalin-medierad endocytos
• då S-myoglobin > cirka 5000 mikrog/l uppstår myoglobinuri (reabsorptiv kapacitet via endocytos mättad)
– risk för ”utfällning” av myoglobin fr.a. vid lågt urinflöde och lågt U-pH
Varför sjunker GFR?
Orsaker till akut njurfunktionsnedsättning?
afferent arteriol efferent arteriol
1. Pre-renala
3. Post-renala
2. Renala
P
Anamnes viktigt!
Analys av njurfunktion - GFR
2. Direkt mätning av GFR
• GFR = renalt clearance av exogen,
ideal, filtrationsmarkör
• exakt
• i stort inga felkällor
• analyseras på sjukhus
• dyrt
1. Indirekt skattning av GFR
• S-kreatinin (umol/L)
• skattning - inexakt
• felkällor finns
• ett blodprov
• billigt
• MDRD och Cockroft-Gault formlerna
ger en estimering av GFR (eGFR, eller estimerat kreatinin clearance)
och korrigerar för ålder, kön och etnicitet
S-kreatinin
Kan vi använda S-koncentrationen av kreatinin för skattning av GFR?
Brister:
1. Okänslig och inexakt
2. Felkällor
muskelmassa
födointag
Clearance begreppet
– Clearance (Cl) av ett ämne = den plasmavolym per tidsenhet som
fullständigt renas på ämnet i fråga
– Renalt clearance av ett ämne x (Clx) = den plasmavolym per
tidsenhet som fullständigt renas på ämnet genom att ämnet
utsöndras med urinen
– PX . ”renad plasmavolym” = (UX . Urinvolym)
– ClX = (UX . Urinvolym)/PX
Ux = urinkonc av ämnet x
Px = plasmakonc av ämnet x
Direkt/exakt mätning av GFR (1)
intravenös administration av IDEAL FILTRATIONSMARKÖR
Cr-EDTA, Inulin, Iohexol (Omnipaque)
renalt clearance av sådan markör = GFR
Ex:
ClIohexol = (UIohexol x Urinvolym)/ PIohexol
ClIohexol = GFR
Direkt/exakt mätning av GFR (2)
filtrerad mängd = utsöndrad mängd
plasma konc. x filtrerad volym = urin konc. x urinvolym
filtrerad volym (GFR) = (urin konc. x urinvolym)/plasma konc.
Afferent arteriol Efferent arteriol
Urin
Exakt mätning av GFR - i praktiken (3)
• Renalt clearance ersatts av plasmaclearance
• Plasmaclearance:
– Iv bolus av känd mängd av filtrationsmarkören
– Analys av plasma konc av markören vid exakt definierade tidpunkter efter bolusdosen
– 51Cr-EDTA plasmaclearance: pga extra-renal elimination överskattas GFR med 2 ml/min
– 4-timmars 51Cr-EDTA plasmaclearance då GFR väntas > 20 ml/min
– 24-timmars 51Cr-EDTA plasma clearance då GFR väntas < 20 ml/min
Exakt mätning av GFR (4)
Normalt sjunker alltså GFR med ca 1 ml/min per år efter 50 års ålder
Sidofördelning av GFR
Njurscintigrafi /
Gammakamera-renografi
Radioaktiva markörer:
- DTPA (filtration)
- MAG3 (filtr + sekretion)
- DMSA (anrikas)
Glomerulär barriärfunktion
• tU-albumin (24 h U-samling)
» Normalt < 30 mg/24 h
» Microalbuminuri 30-300 mg/24 h
» Albuminuri > 300 mg/24 h
• Vanliga teststickor för U-alb blir positiva vid 200-300 mg/L
• Speciella stickor U-samling krävs för detektion a mikroalbuminuri
• U-albumin/kreatinin index (första morgonurinen)