FysioPathologie_Chapter 26_nierfunctie_2023.pdf

# Glomerulaire filtratie en de factoren die de GFR beïnvloeden Dit onderwerp beschrijft het proces van bloedfiltratie in de glomerulus en de factoren die de glomerulaire filtratiesnelheid (GFR) bepalen. Dit zeker kennen voor examen ### 1.1 Anatomie van de nefron en de glomerulus De functionele eenheid van de nier is het nefron, dat is opgedeeld in verschillende delen, waaronder de glomerulus. De glomerulus, samen met het kapsel van Bowman, is de plaats waar bloed wordt gefilterd om de glomerulaire filtratiesnelheid (GFR) te bepalen. Het proces begint met de glomerulaire filtratie, waarbij ongeveer 7,5 liter filtraat per uur wordt gevormd, waarvan ongeveer 30-60 milliliter per uur resulteert in urine. De filtratie is afhankelijk van de Starling-krachten, die weer afhankelijk zijn van drukverschillen en osmotische gradiënten [5](#page=5). ### 1.2 Glomerulaire filtratiesnelheid (GFR) De GFR definieert de hoeveelheid bloedplasma die per minuut wordt gefilterd. Deze snelheid is afhankelijk van de doorlaatbaarheid van het bloedvat en het drukverschil tussen het bloedvat en de glomerulus [5](#page=5) [6](#page=6). #### 1.2.1 Factoren die de GFR beïnvloeden ##### 1.2.1.1 Doorlaatbaarheid van het bloedvat (Kf) De doorlaatbaarheid van het bloedvat, aangeduid met $K\_f$, is een belangrijke factor voor de GFR en wordt geschat op ongeveer 12,5 milliliter per minuut per millimeter kwikdruk (ml/min/mmHg). Deze doorlaatbaarheid wordt bepaald door de poriën in de endotheelwand (fenestraties), het basaalmembraan en de spleten tussen de uitlopers van de podocyten (slit pores). Schade aan deze structuren kan leiden tot een toegenomen doorlaatbaarheid [6](#page=6) [7](#page=7) [9](#page=9). ##### 1.2.1.2 Moleculaire beperkingen en eiwitten Moleculen groter dan 6-8 nanometer (of meer dan 70 kilodalton) passeren de glomerulaire filter niet en blijven achter in het bloed. Ook negatief geladen moleculen, waaronder de meeste eiwitten, worden niet gefilterd. De aanwezigheid van eiwitten in de urine is daarom een indicatie van een foutieve filtering en kan pathologisch zijn. Medicijnen moeten zo ontworpen worden dat ze door de nieren uitgescheiden kunnen worden, wat rekening houdt met de grootte van de moleculen. Langdurig verhoogde bloeddruk of infecties kunnen leiden tot schade aan de poriën, waardoor ze te groot worden. Diabetes kan door hyperglycemie leiden tot hypertensie, wat nierbeschadiging (nefropathie) kan veroorzaken [8](#page=8). ##### 1.2.1.3 Drukverschillen (Filtratie Druk, PUF) De netto druk die verantwoordelijk is voor ultrafiltratie, de druk ultrafiltratie (PUF), is het verschil tussen de druk in het glomerulaire capillaire bloedvat en de druk in het kapsel van Bowman. De hydrostatische druk in het glomerulaire capillaire bloedvat ($P\_{GC}$) is vergelijkbaar met de systemische bloeddruk en neemt af van het begin tot het einde van de afferente arteriole. De hydrostatische druk in het kapsel van Bowman ($P\_{BC}$) en de colloïd-osmotische druk in zowel het bloedvat ($\\pi\_{GC}$) als het kapsel van Bowman ($\\pi\_{BC}$) spelen ook een rol. Echter, aangezien eiwitten niet worden gefilterd, is $\\pi\_{BC}$ verwaarloosbaar (nul). De netto filtratiedruk is in het begin van het capillaire bloedvat aanwezig en verdwijnt aan het einde ervan [10](#page=10) [9](#page=9). De formule voor de GFR is: $$GFR = K\_f \\times PUF$$ [10](#page=10) [9](#page=9). Waar: * $K\_f$ de doorlaatbaarheid van het bloedvat is (ca. 12,5 ml/min/mmHg) [10](#page=10) [9](#page=9). * $PUF$ de netto filtratiedruk is (ca. 10 mmHg) [10](#page=10) [9](#page=9). Dit resulteert in een geschatte GFR van ongeveer 125 milliliter per minuut [10](#page=10) [9](#page=9). #### 1.2.2 Regulatie van de GFR De GFR wordt voornamelijk gereguleerd door veranderingen in de bloeddruk binnen het glomerulaire capillaire bloedvat, aangezien dit de drijvende kracht is voor de diffusie van water en wateroplosbare stoffen. Dit gebeurt door middel van vasoconstrictie en vasodilatatie van de afferente en efferente arteriolen [11](#page=11) [14](#page=14). ##### 1.2.2.1 Renale Plasma Flow (RPF) De GFR is ook afhankelijk van de bloedtoevoer naar het glomerulaire capillaire bloedvat, oftewel de Renale Plasma Flow (RPF). De RPF wordt gereguleerd door de systemische bloeddruk en de weerstand in de afferente en efferente arteriolen [12](#page=12). De formule voor RPF is: $RPF = (1 - hematocrietwaarde) \\times RBF$ [12](#page=12). De Filtratiefractie (FF) is de verhouding tussen GFR en RPF: $FF = GFR/RPF$ [12](#page=12). Een afname van de bloedflow (RPF) leidt tot een afname van de GFR. Wanneer de RPF te snel toeneemt, kan de filtratie over een langere afstand van het glomerulaire capillaire bloedvat plaatsvinden [12](#page=12). De weerstand in de afferente en efferente arteriolen beïnvloedt zowel de GFR als de RPF. Een gedaalde RPF met een gedaalde druk zal leiden tot een lagere GFR. Als de RPF afneemt en de druk stijgt, zal de GFR initieel stijgen door de toegenomen druk, maar daarna zal de RPF dominant worden, wat leidt tot een afname van de GFR [13](#page=13). ##### 1.2.2.2 Mechanismen van GFR-regulatie Verschillende mechanismen reguleren de GFR: 1. **Renine-Angiotensine-Aldosteron Systeem (RAAS) en tubuloglomerulaire feedback:** Het juxtaglomerulaire apparaat, met name de macula densa cellen die de natriumconcentratie in het filtraat detecteren, speelt een cruciale rol. Als de natriumconcentratie te laag is, wordt renine vrijgegeven door de granulaire cellen, wat leidt tot vasoconstrictie van de arteriolen, met een sterkere constrictie van de efferente dan de afferente bloedvaten. Dit kan initieel de GFR verhogen, maar bij te sterke constrictie zal de GFR dalen door een afname van de plasmatische flow. Bij te veel natrium gebeurt het omgekeerde [14](#page=14). 2. **Orthosympathisch zenuwstelsel:** De nieren worden geïnnerveerd door het orthosympathische zenuwstelsel. Norepinephrine veroorzaakt vasoconstrictie van de afferente en efferente arteriolen, wat de GFR verlaagt [14](#page=14). 3. **Atriaal Natriuretisch Peptide (ANP):** Dit hormoon wordt vrijgesteld door de atria bij een hoge bloeddruk en veroorzaakt vasodilatatie van de afferente en efferente arteriolen, wat de GFR kan verhogen. Brain-derived natriuretic peptide (BNP) heeft een vergelijkbaar effect [14](#page=14). 4. **Arginine Vasopressine (AVP) / Antidiuretisch Hormoon (ADH):** In mindere mate reguleert AVP de GFR, hoewel het voornamelijk de water- en zoutexcretie beïnvloedt [14](#page=14). > **Tip:** Begrijp de balans tussen de Starling-krachten. De hydrostatische druk in het bloedvat drijft filtratie aan, terwijl de osmotische druk in het bloedvat water terugtrekt. De hydrostatische druk in het kapsel van Bowman en de osmotische druk daar werken tegen de filtratie in. De belangrijkste netto krachten die filtratie sturen, zijn de drukverschillen. > **Tip:** Onthoud dat de GFR een dynamische waarde is die continu wordt aangepast door de nier zelf via autoregulatoire mechanismen en hormonale signalen, om de homeostase van het lichaam te handhaven. * * * # Functies en reabsorptie in de verschillende delen van de nefron Dit onderwerp behandelt de specifieke functies van de proximale tubule, de lus van Henle, de distale tubule en de verzamelbuis, met nadruk op de reabsorptie van nutriënten, zouten en water [2](#page=2) [5](#page=5). ### 2.1 Algemeen overzicht van de nefronfunctie De functionele eenheid van de nier is het nefron. Het lichaam bezit een overcapaciteit aan nierfunctie, waardoor een verminderde functie vaak pas laat wordt opgemerkt. Wanneer ongeveer 90% van de nefrons niet meer functioneert, kan de nier de systemische behoefte niet meer voorzien. Het nefron is opgedeeld in de glomerulus (met het kapsel van Bowman), de proximale tubule, de lus van Henle, de distale tubule en de verzamelbuis [3](#page=3) [5](#page=5). Van de proximale tubule tot de verzamelbuis vindt absorptie plaats van nutriënten, water, zouten en bicarbonaat (HCO3-), en secretie van H+ en K+. Door deze specifieke opname en secretie verandert de samenstelling van het filtraat. In gezonde toestand worden aminozuren, glucose en kleine eiwitten volledig gereabsorbeerd in de proximale tubule, samen met ongeveer 75% van het water in het filtraat. De nier produceert ongeveer 7,5 liter filtraat per uur, waarvan slechts 30-60 ml/uur urine wordt [18](#page=18) [19](#page=19) [5](#page=5). > **Tip:** De concentratie van het filtraat wordt continu aangepast door opname en secretie in de opeenvolgende delen van het nefron [19](#page=19). #### 2.1.1 De proximale tubule De proximale tubule is verantwoordelijk voor de opname van essentiële nutriënten uit het filtraat. Dit gebeurt via actief transport, voornamelijk gedreven door natrium (Na). De Na/K pomp is altijd basolateraal gelegen [20](#page=20) [5](#page=5). In gezonde omstandigheden wordt glucose volledig opgenomen in de proximale tubule. Bij ongecontroleerde diabetes mellitus is de glucoseconcentratie in het bloed en dus ook in het filtraat verhoogd. Dit vereist extra glucose-opname, wat leidt tot extra Na-opname. Een dalende Na-concentratie in het filtraat kan leiden tot vasoconstrictie in de glomerulus en daardoor een verhoging van de glomerulaire filtratiesnelheid (GFR). Dit kan hypertensie in de glomerulus veroorzaken en potentieel leiden tot nierschade [19](#page=19) [21](#page=21). Er is een limiet aan de glucoseopname uit het filtraat in de nier van 375 milligram per minuut. Bij plasmconcentraties van meer dan 200 milligram per deciliter komt er glucose in de urine. De normale plasmconcentratie is ongeveer 100 milligram per deciliter (~5,5 mM), wat betekent dat 200 milligram per deciliter al pathologisch is [21](#page=21). > **Voorbeeld:** De SGLT (Sodium-glucose transporter) is cruciaal voor de reabsorptie van glucose in de proximale tubule [21](#page=21). #### 2.1.2 De lus van Henle De lus van Henle speelt een sleutelrol bij de concentratie van het filtraat en de reabsorptie van zouten [22](#page=22) [5](#page=5). * **Dalende lus:** In de dalende lus wordt water gereabsorbeerd via paracellulair transport (tussen de cellen). De drijvende kracht hierachter is de osmotische gradiënt, wat betekent dat dit een passief transport is. Hierdoor wordt het filtraat geconcentreerd [22](#page=22). * **Stijgende lus:** In de stijgende lus worden zouten via passief en actief transport uit het filtraat gereabsorbeerd. De actieve opname van zouten in de stijgende lus creëert een verhoogde osmolariteit in het interstitium (de ruimte tussen de lis van Henle en het bloedvat). Deze osmotische gradiënt vormt de drijvende kracht voor de waterreabsorptie in de dalende lus, een mechanisme dat bekend staat als het 'counter-current effect' [22](#page=22) [23](#page=23). > **Tip:** Het 'counter-current effect' is essentieel voor het creëren van een osmotische gradiënt in de nier, wat nodig is voor het concentreren van urine [23](#page=23) [24](#page=24). De bloedplasma osmolariteit varieert typisch tussen 280 en 310 milliosmol per kilogram. Het filtraat heeft initieel een vergelijkbare osmolariteit, maar deze stijgt naar 1200 mosmol/kg in de dalende lus door waterreabsorptie. In de stijgende lus wordt NaCl gereabsorbeerd via transcellulair transport. Urea draagt ook bij aan de osmotische gradiënt in het diepste punt van de medulla. De lengte van de lus van Henle en de osmolariteit van het interstitium in de medulla bepalen hoeveel water er in de dalende lus kan worden gereabsorbeerd. Dieren die langdurig water moeten vasthouden, hebben vaak een lange lus van Henle, wat resulteert in geconcentreerde urine. De uiteindelijke urineconcentratie wordt voornamelijk distaal gereguleerd door waterreabsorptie in de corticale en medullaire verzamelbuizen [24](#page=24). #### 2.1.3 De distale tubule en verzamelbuis De distale tubule en de verzamelbuis spelen een cruciale rol in de hormonaal gereguleerde opname van water en zouten [5](#page=5). ##### 2.1.3.1 Waterreabsorptie in de verzamelbuis De verzamelbuis is verantwoordelijk voor de reabsorptie van water. Het anti-diuretisch hormoon (ADH), ook wel arginine-vasopressine (AVP) genoemd, reguleert de expressie van waterkanalen (aquaporines), met name aquaporine 2, in de wand van de verzamelbuis. Meer aquaporines leiden tot meer waterreabsorptie. Een toename van ADH betekent dus meer waterreabsorptie, terwijl een afname van ADH leidt tot minder aquaporines en dus minder waterreabsorptie. ADH stimuleert ook de inbouw van ureumtransporters (UT) in de medullaire verzamelbuizen [25](#page=25) [26](#page=26). De drie belangrijkste mechanismen voor waterhomeostase regulatie worden behandeld in relatie tot de distale tubule en verzamelbuis [2](#page=2). > **Voorbeeld:** Bij drinken van gewoon water neemt de ADH-productie af, wat leidt tot minder waterreabsorptie en de uitscheiding van een grote hoeveelheid verdunde urine. Bij drinken van een isotone zoutoplossing wordt de osmolariteit van het bloed minder beïnvloed, wat resulteert in minder sterke veranderingen in ADH-niveaus en een minder verdunde urineuitscheiding vergeleken met het drinken van enkel water [2](#page=2). ##### 2.1.3.2 Zoutreabsorptie in de distale tubule en verzamelbuis Natrium (Na) reabsorptie vindt plaats via zowel actief als passief transport in verschillende delen van het nefron, waaronder de proximale tubule, de lus van Henle en de distale convoluted tubule [27](#page=27). De connecting/cortical collecting tubule (CCT) is een belangrijk gebied voor Na-reabsorptie. Dit gebeurt via het ENaC (epithelial Na channel), een spanningsongevoelig natriumkanaal. Aldosteron, een mineralocorticoïde hormoon dat door de bijnier wordt vrijgesteld en gestimuleerd wordt door Angiotensin II, beïnvloedt de genexpressie en stimuleert de synthese van ENaC-kanalen in de CCT. Dit resulteert in een toename van de Na-reabsorptie. Cortisol kan ook de synthese van ENaC stimuleren, maar in gezonde omstandigheden wordt het afgebroken door het enzym 11β-HSD2. Inhibitatie van dit enzym of excessieve cortisolconcentraties (bijvoorbeeld bij depressie) kan leiden tot excessieve Na- en bijgevolg waterreabsorptie [27](#page=27) [28](#page=28) [29](#page=29). De macula densa detecteert de NaCl-concentratie en stimuleert de vrijstelling van renine [27](#page=27). ##### 2.1.3.3 Secretie van kalium (K+) De distale tubule en verzamelbuis zijn ook betrokken bij de gereguleerde secretie van kalium (K+). Dit is een actief transportproces dat dient ter voorkoming van hyperkaliëmie (een verhoogde K+-concentratie in het bloed), wat onder andere tot hartritmestoornissen kan leiden. Aldosteron is het regulerende hormoon dat de K+-secretie stimuleert. De opname van K+ uit voeding overschrijdt vaak de behoefte van het lichaam [30](#page=30). * * * # Regulatie van water- en zoutbalans en bloeddruk De nieren spelen een cruciale rol in het handhaven van de homeostase van het bloedvolume en de osmolariteit door middel van complexe regulatiemechanismen, waarbij hormonen zoals ADH, aldosteron en ANP, en het renine-angiotensine-aldosteron systeem betrokken zijn. Het lichaam heeft een overcapaciteit aan nierfunctie, waardoor verminderde nierfunctie vaak pas laat wordt ontdekt [36](#page=36) [37](#page=37) [3](#page=3). ### 3.1 Nierfysiologie en de glomerulaire filtratiesnelheid (GFR) De functionele eenheid van de nier is het nefron. De glomerulaire filtratiesnelheid (GFR) is afhankelijk van de bloeddruk in de glomerulaire capillairen, aangezien dit de drijvende kracht is voor de filtratie van water en wateroplosbare stoffen naar het kapsel van Bowman. De diameter van de glomerulaire capillairen en de afferente en efferente arteriolen wordt gereguleerd door druk sensoren in de gladde spiercellen [14](#page=14) [3](#page=3). ### 3.2 Regulatie van de GFR De GFR wordt op verschillende manieren gereguleerd [14](#page=14): * **Tubuloglomerulaire feedback:** Het juxtaglomerulaire apparaat, met name de macula densa cellen, detecteert de NaCl-concentratie in het filtraat. Een te lage NaCl-concentratie leidt tot de afgifte van renine door granulaire cellen en vasoconstrictie van de afferente arteriole, wat initieel de GFR kan verhogen. Bij een teveel aan NaCl gebeurt het omgekeerde [14](#page=14) [27](#page=27). * **Orthosympatisch systeem:** Het orthosympatisch zenuwstelsel innerveert de nieren. Norepinephrine veroorzaakt vasoconstrictie [14](#page=14) [44](#page=44). * **Atriaal natriuretisch peptide (ANP):** ANP wordt vrijgegeven door de atria bij hoge bloeddruk en zorgt voor vasodilatatie van de afferente en efferente arteriolen. Het bevordert de natriumuitscheiding (natriurese) en remt de renineafgifte [14](#page=14) [46](#page=46). * **Arginine Vasopressine (AVP) of Antidiuretisch Hormoon (ADH):** Dit hormoon reguleert voornamelijk de water- en zoutuitscheiding [14](#page=14). ### 3.3 Hormonale regulatie van water- en zoutbalans #### 3.3.1 Antidiuretisch Hormoon (ADH) / Arginine Vasopressine (AVP) ADH stimuleert de inbouw van aquaporines (vooral aquaporine 2) en ureumtransporters (UT) in de wand van de medullaire verzamelbuizen. Dit leidt tot verhoogde waterreabsorptie [25](#page=25) [26](#page=26) [39](#page=39). * **Effecten van ADH:** * Toename van waterkanalen (AQP2) in het apicale membraan [39](#page=39). * Verhoogde waterreabsorptie [26](#page=26) [39](#page=39). * Stimulatie van ureumtransporters (UTx), wat het tegenstroommechanisme versterkt en leidt tot een maximale osmolariteit in de medulla [39](#page=39). * De vochtbalans kan onafhankelijk van NaCl gereguleerd worden [39](#page=39). * De set-point van de osmoreceptoren verandert bij volumeveranderingen [39](#page=39). * In fysiologische omstandigheden primeert de regulatie van de osmolariteit over het bloedplasmavolume [39](#page=39). * Een stijgende osmolariteit of volumecontractie leidt tot een stijging van ADH [39](#page=39). * Baroreceptoren die volume in het bloedplasma meten, stimuleren de hypothalamus-hypofyse-as, wat leidt tot de regulatie van de afgifte van arginine-vasopressine (ADH). Minder circulerend volume leidt tot meer ADH-afgifte [45](#page=45). #### 3.3.2 Aldosteron Aldosteron is een steroïde hormoon dat wordt gesynthetiseerd uit cholesterol in de bijnier. De afgifte ervan wordt gestimuleerd door angiotensine II (Ang II). Aldosteron beïnvloedt genexpressie en stimuleert de synthese van ENaC-kanalen in de corticale verzamelbuizen, wat leidt tot een toename van de Na-reabsorptie. Het reguleert ook de secretie van K+ in de distale tubulus en verzamelbuis om hyperkaliëmie te voorkomen [29](#page=29) [30](#page=30) [42](#page=42) [43](#page=43). * **Effecten van Aldosteron:** * Verhoogde synthese van ENaC [43](#page=43). * Stimulatie van Na-reabsorptie in de TAL (thick ascending limb), distale tubulus en CCD (cortical collecting duct) [43](#page=43). * **Ziekten en Aldosteron:** * Hypoaldosteronisme leidt tot Na+-verlies en een afname van het extracellulair vocht (ECF) [43](#page=43). * Hyperaldosteronisme of teveel cortisol kan leiden tot een omgekeerd effect [43](#page=43). * Liddle's disease is een voorbeeld waarbij teveel ENaC leidt tot hyperreabsorptie van Na+, verhoogd ECF, verhoogde bloeddruk en hypersecretie van K+ [43](#page=43). #### 3.3.3 Cortisol Cortisol, een glucocorticoïde, kan de synthese van ENaC stimuleren, maar in gezonde omstandigheden wordt het afgebroken door het enzym 11β-HSD2. Inhibitatie van dit enzym of excessieve cortisolconcentraties kunnen leiden tot overmatige Na- en H2O-reabsorptie [29](#page=29). ### 3.4 Het Renine-Angiotensine-Aldosteron Systeem (RAAS) Het RAAS speelt een cruciale rol in de regulatie van bloeddruk en vochtbalans [38](#page=38) [40](#page=40) [42](#page=42). * **Vrijlating van Renine:** Het juxtaglomerulair apparaat (JGA) geeft renine af bij: * Een lage afferente druk [42](#page=42). * Orthosympatische stimulatie [42](#page=42) [44](#page=44). * Een verminderd NaCl-aanbod aan de macula densa [42](#page=42). * **Omzetting van Angiotensine:** Renine converteert angiotenogeen naar angiotensine I. Angiotensine Converting Enzyme (ACE), voornamelijk in de longen, zet angiotensine I om naar angiotensine II [42](#page=42). * **Effecten van Angiotensine II (Ang II):** * Vasoconstrictie in het systemische en renale circuit. Renale vasoconstrictie is sterker van de efferente bloedvat dan de afferente, wat de filtratiefractie (FF) verhoogt [42](#page=42). * Stimulatie van de productie van aldosteron door de bijniercortex [42](#page=42). * Verhoging van de Na-H uitwisseling in de proximale tubulus [42](#page=42). * Renale hypertrofie (groei van cellen) [42](#page=42). * Stimulatie van de hypothalamus-hypofyse, wat leidt tot dorst en een verhoging van ADH [42](#page=42). ACE-remmers worden gebruikt voor de behandeling van hypertensie en verminderen de Na-reabsorptie [43](#page=43). ### 3.5 Regulatie door het Autonome Zenuwstelsel en ANP Naast het RAAS, ADH en aldosteron, zijn het orthosympatisch systeem en ANP belangrijke factoren in de regulatie van het bloedvolume [44](#page=44). * **Orthosympatische stimulatie:** * Direct effect: Vasoconstrictie, daling van de GFR, en stimulatie van Na+-reabsorptie [44](#page=44). * Indirect effect: Stimulatie van renineafgifte [44](#page=44). * **Atrial Natriuretic Peptide (ANP):** * Vrijgesteld door de atria bij een toename van het circulerend volume [46](#page=46). * Bevordert de uitscheiding van natrium (natriurese) [46](#page=46). * Remt natriumtransport in de inner medullaire verzamelbuis [46](#page=46). * Verhoogt de GFR en RPF (renale plasma flow) [46](#page=46). * Remt de renineafgifte [46](#page=46). ### 3.6 Integratie van mechanismen bij veranderingen in vochtbalans De nieren reguleren de water- en zoutbalans van het bloed en zorgen voor de homeostase van het bloedplasmavolume en de osmolariteit. Sensoren voor osmolariteit (osmoreceptoren in het centrale zenuwstelsel) en volume (baroreceptoren) reguleren de afgifte van ADH, het RAAS, het orthosympatisch systeem en ANP [37](#page=37) [38](#page=38) [40](#page=40). > **Tip:** Op korte termijn (enkele uren) reguleren zowel de baroreceptoren (volume) als de osmoreceptoren (osmolariteit) de ADH-afgifte. Bij dehydratatie en daaropvolgende rehydratatie zijn zowel water als zouten belangrijk om het extracellulair volume (bloedplasma) te doen stijgen . #### 3.6.1 Voorbeeld: Inname van zoutoplossing versus water * **Inname van 0.9% zoutoplossing (isotone oplossing, 1.5 liter):** * Volume: Stijgt . * Osmolariteit ECF: Blijft hetzelfde . * Korte termijn regulatie door ADH (AVP) . * **Inname van gewoon water (1.5 liter):** * Volume: Stijgt . * Osmolariteit ECF: Zou dalen (vergeleken met bloedplasma) . * Korte termijn regulatie door ADH (AVP) . Concluderend, op korte termijn is er geen verandering in de GFR, en de regulatie van waterreabsorptie door ADH, waarbij zouten een cruciale rol spelen om water te binden, is van groot belang . * * * # Rol van de nieren bij zuur-base evenwicht De nieren spelen, samen met de longen, een cruciale rol in het handhaven van de pH van het bloed binnen de fysiologische grenzen van 7,35-7,45 door middel van de excretie van waterstofionen (H+) en de reabsorptie van bicarbonaat (HCO3-) [31](#page=31) [32](#page=32) [33](#page=33). ### 4.1 Principes van zuur-base regulatie door de nieren Het zuur-base evenwicht in het lichaam wordt in stand gehouden door een combinatie van buffersystemen, de longfunctie en de nierfunctie. De nieren zijn verantwoordelijk voor de excretie van metabole zuren en genereren tegelijkertijd bicarbonaat om het verlies te compenseren [33](#page=33) [34](#page=34) [35](#page=35). ### 4.2 Mechanismen van H+ excretie en HCO3- reabsorptie De nieren scheiden dagelijks ongeveer 70 millimol H+ uit in de urine, wat voornamelijk afkomstig is van metabole zuren. Om dit effectief te doen, genereert de nier ook ongeveer 70 millimol HCO3- per dag. De nieren voeren deze processen uit in de distale tubulus en verzamelbuis [31](#page=31) [32](#page=32) [34](#page=34) [35](#page=35). De excretie van H+ vindt plaats via de volgende mechanismen: #### 4.2.1 Binding aan titreerbare zuren Waterstofionen kunnen binden aan bufferende moleculen in het urine-lumen, zoals fosfaat, urinezuur en creatinine. Deze binding maakt het mogelijk om een grote hoeveelheid H+ uit te scheiden, zelfs wanneer de pH van de voorurine relatief hoog is. De efficiëntie van deze excretie is direct afhankelijk van de pH van de voorurine [35](#page=35). #### 4.2.2 Ammoniumexcretie Een belangrijk mechanisme voor H+ excretie is de aanmaak van ammoniak (NH3) in de niercellen en de daaropvolgende secretie ervan in het urine-lumen. In het lumen reageert de ammoniak met H+ om ammoniumionen (NH4+) te vormen, die vervolgens worden uitgescheiden [35](#page=35). #### 4.2.3 Excretie van carboxylaten Metabole zuren met een carboxylgroep, zoals acetoacetaat en β-hydroxybutyraat (ketonlichamen), kunnen ook worden uitgescheiden. Deze excretie draagt bij aan de algehele zuivering van het bloed en het behoud van de pH [35](#page=35). ### 4.3 Uitdagingen en buffering in de urine Het uitscheiden van 70 millimol H+ in slechts 1,5 liter urine zou, zonder verdere buffering, resulteren in een zeer lage pH van ongeveer 1,3. De meest zure urine die de nieren kunnen produceren heeft echter een pH van ongeveer 4,4. Dit benadrukt de noodzaak van effectieve buffering in de urine. De urine kan ook alkalisch zijn, met een pH die kan oplopen tot ongeveer 8. Dit systeem is dynamisch en wordt beïnvloed door zowel metabole als respiratoire componenten [34](#page=34). > **Tip:** Begrijp dat de nieren niet alleen H+ uitscheiden, maar ook actief HCO3- reabsorberen om het bloed alkalisch te houden. Dit is een continu proces. **Tip:** Onthoud de drie belangrijkste mechanismen van H+ excretie in de urine: titreerbare zuren, ammoniumvorming en excretie van carboxylaten. **Tip:** Realiseer je dat de pH van de urine sterk kan variëren, wat cruciaal is voor effectieve H+ uitscheiding. * * * ## Veelgemaakte fouten om te vermijden * Bestudeer alle onderwerpen grondig voor examens * Let op formules en belangrijke definities * Oefen met de voorbeelden in elke sectie * Memoriseer niet zonder de onderliggende concepten te begrijpen

| Term | Definition | |------|------------| | Nefron | De functionele eenheid van de nier, verantwoordelijk voor het filteren van bloed en het produceren van urine. Een nefron bestaat uit een glomerulus en een tubulair systeem. | | Glomerulus | Een netwerk van capillairen in de nier waar bloed wordt gefilterd. Dit is het eerste stadium van urinevorming. | | Glomerulaire filtratiesnelheid (GFR) | De snelheid waarmee bloedplasma per minuut wordt gefilterd door de glomeruli. Dit is een belangrijke maatstaf voor de nierfunctie. | | Tubulus | Een buisvormige structuur in de nier waar het filtraat wordt verwerkt door middel van reabsorptie en secretie. Het omvat de proximale tubule, lus van Henle, distale tubule en verzamelbuis. | | Proximale tubule | Het eerste deel van de tubulus na de glomerulus, waar essentiële nutriënten, zouten en een groot deel van het water uit het filtraat worden terug opgenomen in het bloed. | | Lus van Henle | Een U-vormige lus in de nier tubulus die een cruciale rol speelt in de concentratie van urine door de reabsorptie van water en zouten. | | Distale tubule | Het deel van de tubulus na de lus van Henle, waar hormoon-gereguleerde opname van water en zouten plaatsvindt, evenals de secretie van overtollige ionen. | | Verzamelbuis | Het uiteindelijke deel van de tubulus, waar de uiteindelijke concentratie van urine wordt bepaald door de reabsorptie van water onder invloed van ADH. | | Reabsorptie | Het proces waarbij nuttige stoffen zoals water, zouten en nutriënten vanuit het filtraat in de tubuli van de nier worden terug opgenomen in het bloed. | | Secretie | Het proces waarbij afvalstoffen en overtollige ionen vanuit het bloed worden uitgescheiden in het filtraat in de tubuli van de nier. | | Homeostase | Het vermogen van een organisme om zijn interne milieu constant te houden, ondanks veranderingen in de externe omgeving. De nieren spelen hierbij een belangrijke rol voor water- en zoutbalans en pH. | | Osmolariteit | Een maat voor de concentratie van opgeloste stoffen in een oplossing. De nieren reguleren de osmolariteit van het bloed en de urine. | | Arginine-vasopressine (AVP) / Antidiuretisch hormoon (ADH) | Een hormoon dat de reabsorptie van water in de verzamelbuizen van de nieren reguleert, waardoor de urineconcentratie wordt verhoogd. | | Renine-angiotensine-aldosteron systeem (RAAS) | Een hormonaal systeem dat de bloeddruk en het bloedvolume reguleert. Renine, geactiveerd door de nieren, leidt tot de productie van angiotensine II en aldosteron. | | Aldosteron | Een hormoon geproduceerd door de bijnier dat de reabsorptie van natrium en de secretie van kalium in de nieren reguleert, wat invloed heeft op het bloedvolume en de bloeddruk. | | Natrium (Na+) | Een belangrijk elektrolyt dat een cruciale rol speelt in het handhaven van de vochtbalans, bloeddruk en zenuwfunctie. De nieren reguleren de natriumbalans nauwkeurig. | | Kalium (K+) | Een essentieel elektrolyt dat betrokken is bij zenuw- en spierfunctie, en hartritme. De nieren reguleren de kaliumconcentratie in het bloed. | | Bicarbonaat (HCO3-) | Een belangrijke buffer in het bloed die helpt de zuurgraad (pH) te reguleren. De nieren spelen een sleutelrol in het herstellen van de bicarbonaatbalans. | | pH | Een maat voor de zuurgraad of alkaliteit van een oplossing. De nieren werken samen met de longen om de pH van het bloed binnen een nauwe fysiologische marge te houden. | | Vasoconstrictie | Het vernauwen van bloedvaten, wat leidt tot een verhoogde bloeddruk en verminderde bloedtoevoer naar een orgaan. | | Vasodilatatie | Het verwijden van bloedvaten, wat leidt tot een verlaagde bloeddruk en verhoogde bloedtoevoer naar een orgaan. |