ORGAANSYSTEMEN – NIEREN EN URINEWEGEN: WERKCOLLEGE
WERKCOLLEGE 1
1. Tubulaire reabsorptie en secretie
a. Tussen welke waarden kan de renale klaring van een stof liggen als de renale plasmastroom 320
ml/min is? Verklaar je antwoord
Klaring is de hoeveelheid bloedplasma wat per minuut volledig van een bepaalde stof ontdaan wordt:
klaring = (Vurine x [Z]urine) / [Z]plasma. Als de renale plasmaflow, RPF=320 ml/min, dan zal klaring
tussen 0-320 kunnen liggen. Een deel wordt gefiltreerd, een deel wordt gereabsorbeerd. Een stof die
niet over de filtratiebarrière kan heeft een klaring van 0. De maximale klaring is gelijk aan de
bloedstroom. Er zal dus of helemaal niks worden gezuiverd of alles.
b. Aan welke eisen zou een stof moeten voldoen om de renale klaring van die stof te kunnen
gebruiken als maat voor de GFR. Leg uit waarom.
GFR is hoeveel bloedplasma afkomstig uit de afferente arteriole wat gefiltreerd wordt in het kapsel
van bowman en de proximale tubulus ingaat. Als een stof 100% geklaard wordt, zal dat gelijk zijn aan
de GFR. Als je bijvoorbeeld 100 ml per minuut filtert zal er ook 100 ml per minuut geklaard worden.
De stof moet dan niet geresorbeerd of gesecreteerd worden. Het is dus niet zo dat alle stof uit het
bloed gaat, maar al die stof die wordt gefilterd wordt ook uitgeplast. Dus de GFR kan je bepalen als
het stofje vrij gefiltreerd, niet geresorbeerd en niet gesecreteerd wordt.
c. Aan welke eisen zou een stof moeten voldoen om de renale klaring van die stof te kunnen
gebruiken als maat voor de RPF. Leg uit waarom.
RPF is de hoeveelheid bloedplasma wat door de glomerulus stroomt. Een deel wordt dus gefilterd en
een deel komt terecht in de efferente ateriole en de peritubulaire capillairen. Om de RPF te kunnen
vaststellen moet je een stof hebben die 100% wordt geklaard uit de voorurine en ook 100% uit de
peritubulaire capillairen gesecreteerd wordt. Stof wordt niet geresorbeerd.
2. Renale bloedvoorziening
a. Bereken de RPF (ml/min) als gegeven is dat de [PAH]plasma= 0,077 mmol/l, de [PAH]urine= 1,85
mmol/l en de urineproductie is 5 ml/min. De extractieratio is 100%. Let op! Gebruik de juiste
eenheden.
RPF PAH = (volume urine x concentratie PAH in urine) / concentratie PAH in plasma
RPF = (5 x 1,85) / 0,077 = 120,12 ml/min
b. Hoeveel bloed stroomt er per minuut door de nieren als de hematocriet 0,45 bedraagt?
Hematocriet is de hoeveelheid bloedcellen. Als 45% hematocriet is, is er 55% bloedplasma. Dus 100%
is de hoeveelheid bloed -> RBF x 0,55 = RPF
RBF = 120,,55 = 218,4 ml/min (120,12 x )
c. Bereken de GFR (ml/min) als gegeven is dat [creat]plasma= 2,2 mmol/l, de [creat]urine= 22 mmol/l
en de urineproductie is 5 ml/min. Let op! Gebruik de juiste eenheden.
GFR creatinine = (volume urine x concentratie creatinine in urine) / concentratie creatinine in plasma
GFR = (5 x 0,022) / 0,0022 = 50 ml/min
d. Hoe groot is de filtratiefractie in de nieren van deze persoon (FF=GFR/RPF).
FF = = 0,42 ml/min
,3. Diabetes mellitus en PU/PD
Wanneer diabetes mellitus niet goed onder controle wordt gehouden kunnen er grote dagelijkse
fluctuaties in de bloedsuikerspiegel optreden. Wanneer de bloedspiegel van glucose boven een
bepaalde waarde uitkomt (de nierdrempel voor glucose) zal de maximale tubulaire
transportcapaciteit voor glucose, afgekort TM, worden overschreden en zal er glucose in de urine
verschijnen. Dit is te berekenen met behulp van de volgende vergelijking:
Glucose in Urine = glucose gefiltreerd - glucose gereabsorbeerd
U[GLC] x Vurine(ml/min) = (Plasma[GLC] x GFR (ml/min)) – TM.
Stel dat een diabetes patiënt in de vroege ochtend de volgende waarden heeft; GFR = 120 ml/min;
Plasma_Glc = 5 mmol/l; Urine_Glc = 0 mmol/l; urineproductie = 1 ml/min. En na het nuttigen van een
mierzoet ontbijtje de volgende waarden; GFR = 120 ml/min; Plasma_Glc = 22 mmol/l; Urine_Glc = 50
mmol/l; urineproductie = 5 ml/min.
a. Bereken de hoeveelheid (mmol/min) glucose die gefiltreerd, gereabsorbeerd en uitgescheiden
wordt. Zowel voor als na het ontbijt. Let goed op de eenheden!
Filtratie
o Voor ontbijt: GFR x [GLC]plasma = 0,005 mmol/ml x 120 ml/min = 0,6 mmol glc/min
o Na ontbijt: GFR x [GLC]plasma = 0,022 x 120 = 2,64 mmol glc/min
Excretie
o Voor ontbijt: [GLC]urine x Vurine = 0 x 1 = 0 mmol/min
o Na ontbijt: [GLC]urine x Vurine = 0,05 mmol glc/ml urine en er wordt 5 ml urine per minuut
gemaakt. 5 x 0,05 = 0,25 mmol/min
Reabsorptie
o Voor ontbijt: TM = FLglucose – Feglucose = 0,6 – 0 = 0,6 mmol/min
o Na ontbijt: TM = FLglucose – Feglucose = 2,64 – 0,25 = 2,39 mmol/min
b. Verwerk deze 6 punten in een grafiek. U hebt genoeg gegevens om de drie lijnen volledig te
reconstrueren.
, c. Wat is de waarde van de TM (mmol/min) bij deze patiënt?
De Tm is de hoeveelheid glucose dat is gereabsorbeerd, dus 2,39 mol/min
Voor ontbijt: 0 x 1 = 0,005 x 120 – TM
TM = 0,6; echter geen echte TM, want alleen als urine concentratie hoger is dan 0 te bepalen
Na ontbijt: 0,05 x 5 = 0,022 x 120 – TM
2,39 = 2,64 – 0,25
TM = 2,39
d. Bij welke waarde van de plasma glucose concentratie wordt de TM overschreden? M.a.w., wat is
de nierdrempel van deze persoon voor glucose?
We hebben dan Tm = 2,39 mmol/min. Ook zien we dat de FEglucose dan nog 0 is, omdat totdat
moment al het glucose nog uit het urine gehaald kan worden. We kunnen dus zeggen dat de Tm
bepaald wordt door de FLglucose, dus Tm = GFR x [GLC]Plasma.
Dit geeft 2, = 0,01992 mmol/ml = 19,92 mmol/l.
e. Verklaar de toename in urineproductie na het ontbijt.
Het glucose in je urine zorgt voor een hogere osmotische waarde en daardoor wordt er water naar
het urine getrokken/minder geresorbeerd worden en daardoor heb je dus een hogere urineproductie
f. Welke veranderingen op cellulair niveau zouden er voor kunnen zorgen dat de TM van een patiënt
met diabetes mellitus stijgt. Bedenk een voordeel en een nadeel van deze renale aanpassing.
Meer glucose co-transporters aanmaken. Dan kan je meer glucose opnemen en daarmee de Tm dus
hoger maken. Het probleem is wel dat er dan ook meer natrium nodig is voor deze co-transporter.
Daarnaast zijn er te hoge concentraties glucose in het hele lichaam, waardoor er schade van het
lichaam kan ontstaan. Het lichaam scheidt glucose juist uit om het hoge gehalte in het lichaam
minder hoog te maken, als een soort beschermingsmechanisme.
4. Glomerulaire filtratie
De grootte van de GFR wordt bepaald door het filtratieoppervlak, de permeabiliteit van het
glomerulaire capillair en de Starling krachten. Dit wordt weergegeven door de volgende formule;
GFR=Kƒ x ((PGC - PBS)-(πGC -πBS))
a. Waarom is volgens bovenstaande formule de colloïd osmotische druk een belangrijke Starling
kracht in capillairen, en niet de veel grotere osmotische druk veroorzaakt door alle elektrolyten in het
bloed?
Het is niet belangrijk welke hoger is, maar wel wat het betekent. De hoge osmotische druk geeft
alleen maar aan dat er veel stoffen in het bloed zitten. De colloid osmotische druk geeft het
osmotische drukverschil aan en dat is een deel van de drijvende kracht. Het druk verschil is hier ook
0, omdat beide osmotische waardes gelijk zijn dus er is geen gradiënt.
b. Probeer een grafiek te tekenen met daarin de colloïd osmotische- en hydrostatische drukken voor
één enkele glomerulus. Maak gebruik van de gegevens in figuur 19-6 (6e druk) vans je boek. Ga ervan
uit dat die waarden gelden voor het begin van de glomerulus en dat aan het einde van de glomerulus
de PGC 2 mm Hg gedaald is en dat de πGC 8 mm Hg gestegen is.
WERKCOLLEGE 1
1. Tubulaire reabsorptie en secretie
a. Tussen welke waarden kan de renale klaring van een stof liggen als de renale plasmastroom 320
ml/min is? Verklaar je antwoord
Klaring is de hoeveelheid bloedplasma wat per minuut volledig van een bepaalde stof ontdaan wordt:
klaring = (Vurine x [Z]urine) / [Z]plasma. Als de renale plasmaflow, RPF=320 ml/min, dan zal klaring
tussen 0-320 kunnen liggen. Een deel wordt gefiltreerd, een deel wordt gereabsorbeerd. Een stof die
niet over de filtratiebarrière kan heeft een klaring van 0. De maximale klaring is gelijk aan de
bloedstroom. Er zal dus of helemaal niks worden gezuiverd of alles.
b. Aan welke eisen zou een stof moeten voldoen om de renale klaring van die stof te kunnen
gebruiken als maat voor de GFR. Leg uit waarom.
GFR is hoeveel bloedplasma afkomstig uit de afferente arteriole wat gefiltreerd wordt in het kapsel
van bowman en de proximale tubulus ingaat. Als een stof 100% geklaard wordt, zal dat gelijk zijn aan
de GFR. Als je bijvoorbeeld 100 ml per minuut filtert zal er ook 100 ml per minuut geklaard worden.
De stof moet dan niet geresorbeerd of gesecreteerd worden. Het is dus niet zo dat alle stof uit het
bloed gaat, maar al die stof die wordt gefilterd wordt ook uitgeplast. Dus de GFR kan je bepalen als
het stofje vrij gefiltreerd, niet geresorbeerd en niet gesecreteerd wordt.
c. Aan welke eisen zou een stof moeten voldoen om de renale klaring van die stof te kunnen
gebruiken als maat voor de RPF. Leg uit waarom.
RPF is de hoeveelheid bloedplasma wat door de glomerulus stroomt. Een deel wordt dus gefilterd en
een deel komt terecht in de efferente ateriole en de peritubulaire capillairen. Om de RPF te kunnen
vaststellen moet je een stof hebben die 100% wordt geklaard uit de voorurine en ook 100% uit de
peritubulaire capillairen gesecreteerd wordt. Stof wordt niet geresorbeerd.
2. Renale bloedvoorziening
a. Bereken de RPF (ml/min) als gegeven is dat de [PAH]plasma= 0,077 mmol/l, de [PAH]urine= 1,85
mmol/l en de urineproductie is 5 ml/min. De extractieratio is 100%. Let op! Gebruik de juiste
eenheden.
RPF PAH = (volume urine x concentratie PAH in urine) / concentratie PAH in plasma
RPF = (5 x 1,85) / 0,077 = 120,12 ml/min
b. Hoeveel bloed stroomt er per minuut door de nieren als de hematocriet 0,45 bedraagt?
Hematocriet is de hoeveelheid bloedcellen. Als 45% hematocriet is, is er 55% bloedplasma. Dus 100%
is de hoeveelheid bloed -> RBF x 0,55 = RPF
RBF = 120,,55 = 218,4 ml/min (120,12 x )
c. Bereken de GFR (ml/min) als gegeven is dat [creat]plasma= 2,2 mmol/l, de [creat]urine= 22 mmol/l
en de urineproductie is 5 ml/min. Let op! Gebruik de juiste eenheden.
GFR creatinine = (volume urine x concentratie creatinine in urine) / concentratie creatinine in plasma
GFR = (5 x 0,022) / 0,0022 = 50 ml/min
d. Hoe groot is de filtratiefractie in de nieren van deze persoon (FF=GFR/RPF).
FF = = 0,42 ml/min
,3. Diabetes mellitus en PU/PD
Wanneer diabetes mellitus niet goed onder controle wordt gehouden kunnen er grote dagelijkse
fluctuaties in de bloedsuikerspiegel optreden. Wanneer de bloedspiegel van glucose boven een
bepaalde waarde uitkomt (de nierdrempel voor glucose) zal de maximale tubulaire
transportcapaciteit voor glucose, afgekort TM, worden overschreden en zal er glucose in de urine
verschijnen. Dit is te berekenen met behulp van de volgende vergelijking:
Glucose in Urine = glucose gefiltreerd - glucose gereabsorbeerd
U[GLC] x Vurine(ml/min) = (Plasma[GLC] x GFR (ml/min)) – TM.
Stel dat een diabetes patiënt in de vroege ochtend de volgende waarden heeft; GFR = 120 ml/min;
Plasma_Glc = 5 mmol/l; Urine_Glc = 0 mmol/l; urineproductie = 1 ml/min. En na het nuttigen van een
mierzoet ontbijtje de volgende waarden; GFR = 120 ml/min; Plasma_Glc = 22 mmol/l; Urine_Glc = 50
mmol/l; urineproductie = 5 ml/min.
a. Bereken de hoeveelheid (mmol/min) glucose die gefiltreerd, gereabsorbeerd en uitgescheiden
wordt. Zowel voor als na het ontbijt. Let goed op de eenheden!
Filtratie
o Voor ontbijt: GFR x [GLC]plasma = 0,005 mmol/ml x 120 ml/min = 0,6 mmol glc/min
o Na ontbijt: GFR x [GLC]plasma = 0,022 x 120 = 2,64 mmol glc/min
Excretie
o Voor ontbijt: [GLC]urine x Vurine = 0 x 1 = 0 mmol/min
o Na ontbijt: [GLC]urine x Vurine = 0,05 mmol glc/ml urine en er wordt 5 ml urine per minuut
gemaakt. 5 x 0,05 = 0,25 mmol/min
Reabsorptie
o Voor ontbijt: TM = FLglucose – Feglucose = 0,6 – 0 = 0,6 mmol/min
o Na ontbijt: TM = FLglucose – Feglucose = 2,64 – 0,25 = 2,39 mmol/min
b. Verwerk deze 6 punten in een grafiek. U hebt genoeg gegevens om de drie lijnen volledig te
reconstrueren.
, c. Wat is de waarde van de TM (mmol/min) bij deze patiënt?
De Tm is de hoeveelheid glucose dat is gereabsorbeerd, dus 2,39 mol/min
Voor ontbijt: 0 x 1 = 0,005 x 120 – TM
TM = 0,6; echter geen echte TM, want alleen als urine concentratie hoger is dan 0 te bepalen
Na ontbijt: 0,05 x 5 = 0,022 x 120 – TM
2,39 = 2,64 – 0,25
TM = 2,39
d. Bij welke waarde van de plasma glucose concentratie wordt de TM overschreden? M.a.w., wat is
de nierdrempel van deze persoon voor glucose?
We hebben dan Tm = 2,39 mmol/min. Ook zien we dat de FEglucose dan nog 0 is, omdat totdat
moment al het glucose nog uit het urine gehaald kan worden. We kunnen dus zeggen dat de Tm
bepaald wordt door de FLglucose, dus Tm = GFR x [GLC]Plasma.
Dit geeft 2, = 0,01992 mmol/ml = 19,92 mmol/l.
e. Verklaar de toename in urineproductie na het ontbijt.
Het glucose in je urine zorgt voor een hogere osmotische waarde en daardoor wordt er water naar
het urine getrokken/minder geresorbeerd worden en daardoor heb je dus een hogere urineproductie
f. Welke veranderingen op cellulair niveau zouden er voor kunnen zorgen dat de TM van een patiënt
met diabetes mellitus stijgt. Bedenk een voordeel en een nadeel van deze renale aanpassing.
Meer glucose co-transporters aanmaken. Dan kan je meer glucose opnemen en daarmee de Tm dus
hoger maken. Het probleem is wel dat er dan ook meer natrium nodig is voor deze co-transporter.
Daarnaast zijn er te hoge concentraties glucose in het hele lichaam, waardoor er schade van het
lichaam kan ontstaan. Het lichaam scheidt glucose juist uit om het hoge gehalte in het lichaam
minder hoog te maken, als een soort beschermingsmechanisme.
4. Glomerulaire filtratie
De grootte van de GFR wordt bepaald door het filtratieoppervlak, de permeabiliteit van het
glomerulaire capillair en de Starling krachten. Dit wordt weergegeven door de volgende formule;
GFR=Kƒ x ((PGC - PBS)-(πGC -πBS))
a. Waarom is volgens bovenstaande formule de colloïd osmotische druk een belangrijke Starling
kracht in capillairen, en niet de veel grotere osmotische druk veroorzaakt door alle elektrolyten in het
bloed?
Het is niet belangrijk welke hoger is, maar wel wat het betekent. De hoge osmotische druk geeft
alleen maar aan dat er veel stoffen in het bloed zitten. De colloid osmotische druk geeft het
osmotische drukverschil aan en dat is een deel van de drijvende kracht. Het druk verschil is hier ook
0, omdat beide osmotische waardes gelijk zijn dus er is geen gradiënt.
b. Probeer een grafiek te tekenen met daarin de colloïd osmotische- en hydrostatische drukken voor
één enkele glomerulus. Maak gebruik van de gegevens in figuur 19-6 (6e druk) vans je boek. Ga ervan
uit dat die waarden gelden voor het begin van de glomerulus en dat aan het einde van de glomerulus
de PGC 2 mm Hg gedaald is en dat de πGC 8 mm Hg gestegen is.
