Harnbildung

IMPP-Score: 0.4

Tubuläre Sekretion und Reabsorption in der Niere

Die Niere spielt eine zentrale Rolle bei der Regulierung des Wasser- und Elektrolythaushalts des Körpers. Um dieses Ziel zu erreichen, durchläuft das primär gefilterte Blutplasma mehrere Prozesse der Reabsorption und Sekretion entlang der verschiedenen Nephronsegmente. Dies führt zur Bildung des Endharns, der ausgeschieden wird. In dieser Lerneinheit konzentrieren wir uns auf den detaillierten Ablauf dieser Prozesse in den unterschiedlichen Nephronsegmenten.

Überischt über tubuläre Sekretion und Reabsorption in der Niere.1

Reabsorption im proximalen Tubulus

Der proximale Tubulus ist der Ort, an dem die überwiegende Menge der Filtrate reabsorbiert wird - etwa 60-70% aller Substanzen. Dies umfasst Wasser, Glucose, Aminosäuren und verschiedene Elektrolyte. Eine entscheidende Rolle spielen dabei Na⁺/H⁺-Antiporter und Na⁺/HCO₃⁻-Symporter.

Na⁺/H⁺-Antiporter

Diese Antiporter tragen dazu bei, dass Natriumionen (Na⁺) aus dem Tubuluslumen in die Zellen transportiert werden, während sie im Gegenzug Wasserstoffionen (H⁺) in das Lumen abgeben. Dies fördert indirekt die Neutralisierung von pH-Schwankungen im Blut.

Na⁺/HCO₃⁻-Symporter

Die Symporter ermöglichen den Transport von Natrium zusammen mit Bikarbonat (HCO₃⁻) aus dem Tubuluslumen in die Zellen. Dies ist besonders wichtig für die Pufferung und den Transport von CO₂.

Wichtig für die IMPP Prüfung

Das IMPP fragt besonders gerne nach den spezifischen Transportprozessen im proximalen Tubulus, insbesondere nach der Funktion der Na⁺/H⁺-Antiporter und Na⁺/HCO₃⁻-Symporter.

Funktion der Henle-Schleife

Die Henle-Schleife, die für die Gegenstrommultiplikation zuständig ist, spielt eine entscheidende Rolle bei der Einstellung der Urinosmolalität. Der aufsteigende und absteigende Schenkel der Schleife haben unterschiedliche Durchlässigkeiten und Funktionen.

Absteigender Schenkel

Der absteigende Schenkel ist permeabel für Wasser, was eine passive Wasserreabsorption ermöglicht, jedoch nicht für Elektrolyte.

Aufsteigender Schenkel

Im Gegensatz dazu ist der aufsteigende Schenkel impermeabel für Wasser. Hier findet ein aktiver Transport von Elektrolyten statt, vor allem von Na⁺, K⁺ und Cl⁻, was zur Bildung des osmotischen Gradienten beiträgt.

Verständnis des Konzentrationsmechanismus

Für eine ausführliche IMPP-Prüfung ist das Verständnis des Mechanismus der Gegenstrommultiplikation und der spezifischen Funktionen des auf- und absteigenden Schenkels der Henle-Schleife zentral.

Rolle der Hormone im distalen Tubulus und Sammelrohr

Einfluss von Aldosteron

Aldosteron fördert die Reabsorption von Natrium und die Sekretion von Kalium in den Hauptzellen des distalen Tubulus und Sammelrohrs. Diese Regulation erhöht die Wasserreabsorption, was essenziell für die Regulation des Blutdrucks ist.

Einfluss von ADH

ADH (Adiuretin oder Vasopressin) erhöht die Wasserpermeabilität der Zellen im Sammelrohr durch den Einbau von Aquaporinen. Dies ermöglicht eine effizientere Wasserreabsorption und führt zur Urinkonzentration.

Klinische Relevanz von Aldosteron und ADH

Im Rahmen klinischer Szenarien, wie dem Diabetes mellitus, wo veränderte Hormonwirkungen zu gestörten Reabsorptionsraten führen können, sind ein tiefes Verständnis für die Funktionen von Aldosteron und ADH entscheidend.

Klinische Perspektive: Diabetes mellitus und Glucosereabsorption

Bei einem gesunden Individuum wird Glucose vollständig im proximalen Tubulus via SGLT (Natrium-Glucose-Transporter) reabsorbiert. Übersteigt jedoch die Glucosekonzentration im Blut eine bestimmte Schwelle, kann die Kapazität dieser Transporter überschritten werden, was dazu führt, dass Glucose im Endharn erscheint – ein Zustand bekannt als Glucosurie, typischerweise bei Diabetes mellitus.

Diabetes und Nierenfunktion

Ein vertieftes Verständnis der Glucosereabsorptionsmechanismen im proximalen Tubulus und deren Grenzen ist besonders wichtig, da dies direkt von klinischer Relevanz ist. Hier wird deutlich, wie die Niere auf endokrine Signale reagiert und sich an veränderte metabolische Zustände anpassen kann.

Zusammenfassung

  • Reabsorption im proximalen Tubulus: Ungefähr 60-70% aller Substanzen inklusive Wasser, Glucose und Elektrolyte werden hier reabsorbiert. Besonders wichtig sind dabei Na⁺/H⁺-Antiporter und Na⁺/HCO₃⁻-Symporter, die den Ionenaustausch regulieren und zur pH-Stabilisierung beitragen.
  • Funktion der Henle-Schleife: Sie ist entscheidend für die Urinosmolalität durch Gegenstrommultiplikation. Der absteigende Schenkel ist wasserdurchlässig, während der aufsteigende Schenkel eher Elektrolyte transportiert und wasserundurchlässig ist.
  • Hormonelle Regulierung im distalen Tubulus und Sammelrohr: Aldosteron und ADH sind zentral für die Wasser- und Elektrolythomöostase. Aldosteron fördert die Natriumreabsorption und Kaliumsekretion, ADH steigert die Wasserpermeabilität durch Aquaporine, was besonders wichtig für die Blutdruckregulierung und Urinkonzentration ist.
  • Klinische Relevanz bei Diabetes mellitus: Ein Übermaß an Glucose im Blut kann die Kapazität der Glucosereabsorption im proximalen Tubulus übersteigen, was zu Glucosurie führt. Das Verständnis dieser Mechanismen ist wesentlich, um die Interaktion von Nierenfunktion und endokrinem System bei Diabetes zu begreifen.

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Footnotes

  1. Credits Überischt über tubuläre Sekretion und Reabsorption in der Niere. Grafik: OpenStax College, 2618 Nephron Secretion Reabsorption, CC BY 3.0↩︎