Samenvatting Fysiologie VU

FYSIOLOGIE
De lichaamsvloeistof compartimenten:
Vloeistofinname en uitscheiding zijn in balans tijdens steady state condities
Vloeistofcompartimenten: intracellulair, extracellulair en bloedvolume
De vloeistofcompartimenten bestaan uit:
• Extracellulaire vloeistof (20%)
o Intravasculair (plasma)
o Interstitieel
• Intracellulaire vloeistof (40%)
Normale watergehalte:
Man bestaat voor 60% uit water.
Vrouw bestaat voor 50% uit water.
Zeer afhankelijk vetgehalte:
Stijging van het vetgehalte minder water
• Zachte weefsels meer water
• Harde weefsels minder water
• Vrouwen en ouderen minder water
• Pasgeborenen meer water
Inhoud van intra- en extracellulaire vloeistof:
Ionaire samenstelling van het plasma en het interstitium zijn gelijk
Plasma en interstitiele vloeistof
alleen door hoogpermeabele membranen wordt gescheiden:
• is de ionensamenstelling hetzelfde
• groot verschil is het eiwitgehalte (hoger in plasma)
Donnan-effect:
• In plasma meer eiwit - ==> trekt kationen + aan ==> in plasma meer kationen dan in interstitiele vloeistof
(K + ,Na + ,Mg ++ ,Ca ++ ).
• Eiwitten - in plasma stoten anionen - af ==> meer anionen - in de interstitiele vloeistof (Cl - , HCO 3 - ).
Belangrijke substanties in de intra en extracellulaire vloeistof
Intra en extracellulaire vloeistof:
• De extracellulaire vloeistof bevat VEEL Na +, Cl - (samen >90 %) en HCO 3 -
• De extracellulaire vloeistof bevat WEINIG K + , Ca ++ , Mg, PO 4 3-
• De intracellulaire vloeistof bevat WEINIG Na + , Cl - , en nauwelijks Ca ++ .
• De intracellulaire vloeistof bevat VEEL K + , PO 4 3- en eiwitten.
Vloeistofmeting; de indicator dilutie methode:
Indicator dilutiemethode: is gebaseerd op de wet van behoud van massa
Volume B x [B] = Volume A x [A]
Volume B = volume A x [A]
[B]
Eisen aan de indicator:
• indicator verspreid zich gelijkmatig over het compartiment
• indicator verspreid alleen in het compartiment dat gemeten wordt
• indicator wordt niet excretie of metaboliseert

Bepaling van de volumes van specifieke vloeistofcompartimenten
Bepaling van vloeistofcompartimenten:
• Totaal lichaamswater: 3 H 2O (tritium), 2 H 2O (deuterium), antipyrine
• ECV-volume: 22 Na, inuline, 125 I- iothalamaat, thiosulfaat
• Na + - of inuline-ruimte: Na en inuline passeren toch de plasmamembraan waardoor een beetje
intracellulair komt.
• Plasma-volume: 125 I-albumine, Evan blue dye
Berekenen van vloeistofcompartimenten:
• ICV-volume: = Totale lichaamswater - ECV-volume.
• Interstitiele volume = ECV volume - plasmavolume.
Bepalen of berekenen van vloeistofcompartiment
• Totale bloedvolume = Plasmavolume / (1-Hematocriet) of 51 Cr gelabelde erythrocyten
Osmose en osmotische druk:
Osmose = netto diffusie (passief) van water door een semi permeable membraan (selectief) vanuit een
hoge waterconcentratie (= lage deeltjes concentratie) naar lagere waterconcentratie (= hogere deeltjes
concentratie)
Relatie tussen mol en osmol:
1 osmol = 1 mol (6 x 10 23 moleculen) met osmotische activiteit.
Voor niet splitsbare stoffen geldt: 1 mol glucose oplossen in water ==> 1 osmol/l glucose (C6H 12O 6).
Voor splitsbare stoffen geldt: 1 mol NaCl oplossen in water ==> 2 osmol/l
Een osmol is dus geen concentratie aanduiding, maar geeft het aantal deeltjes aan!!
Osmolaliteit en osmolariteit:
Osmolariteit = WEL een concentratie aanduiding (osmol/l).
Osmolaliteit= WEL een concentratie aanduiding (osmol/kg)
Osmotische druk:
Osmotische druk = de tegendruk die je moet leveren om de osmose niet te laten plaatsvinden (mmHg).
Relatie tussen osmotische druk en osmolariteit:
Osmotische druk is direct gekoppeld aan de osmolariteit:
Osmotische druk (Π) is rechtevenredig met het aantal deeltjes in de oplossing (C) en de temperatuur (T).
(Π= CRT) met R als gasconstante
• NIET afhankelijk van de GROOTTE van het opgeloste molekuul
• WEL afhankelijk van de splitsing van het molekuul (NaCl)
1 mosm/liter komt overeen met 19,3 mmHg osmotische druk.
Osmolariteit en lichaamsvloeistoffen:
80% van de osmolariteit van interstitiele vloeistof en plasma wordt veroorzaakt door Na + en Cl - ionen!
50% van de osmolariteit van de intracellulaire vloeistof wordt veroorzaakt door K + .
De osmolariteit van de 3 vloeistofcompartimenten is overal ongeveer GELIJK 300 mosm/l (plasma 1 mosm
hoger)
Osmotisch evenwicht tussen intra- en extracellulaire vloeistof:
Kleine electrolytenveranderingen kunnen al grote drukveranderingen veroorzaken!!
Als een cel met 280 mosmol/liter in zuiver water komt ==> drukgradiënt van 280 x19,3 = 5404 mmHg!!
Isotoon, hypotoon en hypertone vloeistoffen:
Hyper-, hypo- of isotonie verwijzen naar de mate van zwelling of krimping (volume) van een cel in
betreffend milieu. De toniciteit hangt af van de concentratie van impermeabele deeltjes
• Isotone oplossing: Cel zwelt of krimpt niet (280 mosm/liter)
= 0,9% NaCl-oplossing of 5% glucose oplossing.
• Hypotone oplossing: Cel zwelt (280 mosm/liter)
= > 0,9 % NaCl oplossing

Isosmotisch, hyperosmotisch en hypoosmotische vloeistoffen:
Hyper-, hypo- of isoosmotie verwijst naar osmolariteit van de oplossing, ongeacht of de opgeloste stoffen de
celmembraan kunnen passeren.
• Isosmotisch: oplossingen met een gelijke osmolaliteit als intracellulair
• Hyperosmotisch: oplossingen met een hogere osmolaliteit als de extracellulaire vloeistof
• Hypoosmotisch: oplossingen met een lagere osmolateit als de extracellulaire vloeistof
Extra- en intracellulaire vloeistof in abnormale condities:
Twee principes zijn:
1) Water diffundeert snel over celmembranen ==> osmolariteiten van intra-en extracellulaire vloeistof
worden snel aan elkaar gelijk.
2) De celmembraan is impermeabel voor veel opgeloste stoffen ==> het aantal osmolen blijft in deze
ruimten constant.
Effect van toediening van een zoutoplossing aan de extracellulaire vloeistof
Bij toediening van:
• Isotone zout-oplossing:
osmolariteit van ECV verandert niet ==> geen osmose over de celmembraan ==> volume ECV stijgt
• Hypertone zout-oplossing:
osmolariteit van ECV stijgt ==> osmose van water uit de cel naar de ECV ==> volume ECV stijgt en ICV
daalt. ==> osmolaliteit ICV en ECV stijgen
• Hypotone zout-oplossing:
osmolariteit van de ECV daalt ==> osmose van water uit de ECV naar de cel ==> volume ICV (sterker) en
ECV stijgen
Berekening van vloeistof verplaatsing:
Patiënt 70 kg, comateus, plasma-osmolariteit van 320 mosmol/l.
Hoeveel water toedienen om 280 mosmol te bereiken??
Patiënt Volume(l) Concentratie Totale mosm.
Extracellulaire vl (20%): 14 l 320 mosm/l 4480 mosm.
Intracellulaire vl (40%): 28 l 320 mosm/l 8960 mosm.
Totale lichaams vl (60%): 42 l 320 mosm/l 13440 mosm.
Hoeveel water moet het compartiment bevatten voor 280 mosm/l?
Bijvoorbeeld voor Extracellulair: 4480 mosm/l = 16 liter ==> moet 2 l bij!!
280 mosm
Extracellulaire vl (20%): 16 l 280 mosm/l 4480 mosm.
Intracellulaire vl (40%): 32 l 280 mosm/l 8960 mosm.
Totale lichaams vl (60%): 48 l 280 mosm/l 13440 mosm.
==> ER MOET DUS 6 LITER WATER TOEGEDIEND WORDEN (IV).
- 2 liter naar extracellulair
- 4 liter naar intracellulair.
Klinische abnormaliteiten van vloeistof volume: hypo en hypernatiaemie
Maat voor de plasma osmolariteit is plasma Na concentratie
Oorzaken van hyponatriaemie
Hyponatriaemie: plasma Na < 136 mmol/l
Oorzaken:
• Water teveel (excess) in de extracellulaire vloeistof = hypo osmotische overhydratie
pathologie: SIADH
• Natrium tekort in de extracellulaire vloeistof (verlies van Na) = hypo osmotische dehydratie
pathologie: diarree, braken, diuretica gebruik, renale zoutdepletie, ziekte van Addison (aldosteron ↓)
Oorzaken van hypernatriaemie
Hypernatriaemie plasma Na > 144 mmol/l
Oorzaken:
• Watertekort (water verlies) in de extracellulaire vloeistof = hyper osmotische dehydratie
pathologie: diabetes insipidus (ADH)

Urine vorming door de nieren:
Meerdere functies van de nier in Homeostase:
• Regulatie van water- en elektrolytenbalans.
• Regulatie van zuur/base evenwicht.
• Excretie van metabolische afvalproducten en vreemde chemicaliën.
• Regulatie van de arteriële druk (water/zoutretentie, renine).
• Secretie van hormonen (EPO, renine), vorming van 1,25-dihydroxyVitamine D
• Gluconeogenese.
Voorbeelden van afvalproducten zijn ureum (uit aminozuren), creatinine (van spier-creatine), urinezuur (uit
nucleïnezuur), bilirubine (van Hb) en metabolieten van hormonen. Tevens talloze medicijnen.
Fysiologie en anatomie van de nieren:
De renale bloedstroom is 20% van de Cardiac Output: 1200 ml/minuut!
De renale circulatie heeft 2 capillaire bedden. Deze staan met elkaar in serie:
Afferente arteriole ==> glomerulus ==> efferente arteriole ==> peritubulaire capillairen.
Door de diameter van afferente en efferente arteriole aan te passen kan de nier de bloedstroom in zowel de
glomerulus als in de peritubulaire vaten regelen.
Filtratie, Terugresorptie en Secretie:
EXCRETIE = GLOMERULAIRE FILTRATIE - TUBULAIRE TERUGRESORPTIE + SECRETIE
Bijna alle opgeloste stoffen (behalve grote eiwitten) worden vrij gefiltreerd ==> dus is de concentratie
daarvan in het filtraat even groot als in plasma.
Creatinine: Wordt gefiltreerd en NIET teruggeresorbeerd, NIET gesecerneerd.
Aminozuren en glucose worden na filtratie VOLLEDIG teruggeresorbeerd!
ParaAminoHippuurzuur wordt gefiltreerd, niet teruggeresorbeerd en volledig gesecerneerd ==> dus
VOLLEDIG GEKLAARD!
Tubulaire secretie is belangrijk bij regulatie van K + en H + !!
Glomerulaire filtratie: Eerste stap in Urinevorming:
De glomerulaire capillair is vrij impermeabel voor eiwitten ==> nauwelijks eiwit in het glomerulaire filtraat!
Stoffen die niet aan eiwit gebonden zijn (zouten, glucose, aminozuren) komen in gelijke concentratie voor in
het glomerulaire filtraat als in plasma. Ca 2+ en vetzuren zijn vaak wel gebonden aan eiwit ==> deels niet
meegefiltreerd.
De GFR wordt bepaald door:
1) Hydrostatische en osmotische drukken over de capillairmembraan
2) Capillaire filtratie-coëfficiënt: permeabiliteit en oppervlakte.
20% van de renale bloedstroom wordt uitgefiltreerd = 180 l/24uur.
De FiltratieFractie FF = GFR/RPF (Renale Plasma Stroom)
De glomerulaire capillairmembraan:
1) Capillair-endotheel (zeer sterk gefenestreerd)
2) Basaalmembraan (netwerk van collageen en proteoglycanen - )
3) Podocyten (vormen de slitpores)
De glomerulaire membraan heeft wel meer lagen dan een normale capillair (endotheel + basaalmembraan),
maar laat VEEL meer door en voorkomt toch filtratie van eiwitten!! De grote fenestraties in het endotheel
vormen niet echt een barrière voor eiwitten. De basaalmembraan wel!! Mede doordat de basaalmembraan
negatief geladen proteoglycanen bevat laat deze geen eiwitten - door.
Filtreerbaarheid = 1 ==> Stof wordt net zo gemakkelijk uitgefilterd als water (maar niet volledig!).
Molekulen met een gewicht < 6000 worden vrij uitgefilterd.
Ook speelt lading een rol. Vanwege de negatieve proteoglycanen in de basaalmembraan worden negatieve
stoffen veel minder gemakkelijk gefiltreerd dan positieve. De poriën van de glomerulaire membraan zijn 80

Å. Albumine - met een diameter van 60 Å wordt toch niet gefiltreerd!!
Determinanten van de Glomerular Filtration Rate:
GFR = Kf x Netto Filtratie Druk.
Kf is afhankelijk van membraanpermeabiliteit en filtratie-oppervlak.
De Netto Filtratie Druk is afhankelijk van:
• Hydrostatische druk in de glomerulaire capillair (+)
• Hydrostatische druk in het kapsel van Bowmann (-)
• Colloid osmotische druk in de glomerulaire capillair (-)
• Colloid osmotische druk in het kapsel van Bowman (+)
De hydrostatische glomerulaire capillairdruk kan worden beïnvloed door arteriële bloeddruk, afferente
arterioolweerstand en efferente arterioolweerstand!!
Arteriële bloeddruk Ý ==> GFR Ý (wel gebufferd door myogene autoregulatie)
Afferente weerstand Ý ==> GFR ß ; Afferente weerstand ß ==> GFR Ý.
Efferente weerstand Ý ==> in eerste instantie GFR Ý. MAAR: door efferente vasoconstrictie neemt de
renale bloedstroom af. Door de hoge filtratie neemt de colloïd osmotische druk in de glomerulaire capillair
toe ==> gaat filtratie tegen!! Uiteindelijk zal de verlaagde renale bloedstroom en de hoge glomerulaire COD
leiden tot ==> GFR ß.
Beetje efferente constrictie ==> GFR Ý.
Sterke efferente constrictie ==> GFR ß.
Renale bloedstroom:
De bloedstroom in beide nieren is 20% van de Cardiac output (1200 ml/min). Deze stroom overstijgt zeer
sterk de hoeveelheid bloed die de nier voor zuurstof nodig heeft!!
De grootste vasculaire weerstand in de nier wordt veroorzaakt door de efferente arteriole (42%) en de
afferente arteriole (26%).
De renale bloedstroom kan zeer constant worden gehouden binnen een bloeddrukvariatie van 80 - 170
mmHg door autoregulatie!!
De bloedstroom in het niermerg is slechts 1-2% van de totale renale bloedstroom. De mergstroom wordt
verzorgd door de vasa recta: een deel van de peritubulaire capillairen. Zij lopen mee met de lis van Henle.
Fysiologische regulatie van GFR en Renale Bloedstroom:
De nier wordt UITSLUITEND SYMPATHISCH geïnnerveerd!! Aktivatie van het sympathische
zenuwstelsel ==> vasoconstrictie ==> GFR ß. Deze reactie kan plaatsvinden op grond van stimuli uit de
carotid-baroreceptor.
Noradrenaline, adrenaline en endotheline ==> vasoconstrictie ==> GFR ß.
Endotheline is een sterke vasoconstrictor die vrijkomt uit beschadigd endotheel.
Renine komt vrij bij verlaagde renale bloedstroom. Angiotensine II is een sterke vasoconstrictor van de
efferente arteriole!
==> GFR Ý, maar de renale bloedstroom neemt af.
Angiotensine II voorkomt zo een te lage renale filtratie en bewerkstelligt tegelijkertijd een verhoogde
tubulaire terugresorptie!!
==> hoewel de renale bloedstroom laag is krijgt de nier toch de kans om de afvalstoffen kwijt te raken.
EDRF: Is een vasodilator (Endothelial Derived Relaxing Factor) ==> GFR Ý.
Prostaglandines en Bradykinine zijn ook vasodilatoren ==> GFR Ý.
Aspirine remt de prostaglandinesynthese ==> GFR ß!
Autoregulatie van GFR en Renale Bloedstroom:
Intrinsieke autoregulatie in de nieren kan de renale bloedstroom en de GFR goed constant houden
onafhankelijk van veranderingen in arteriële bloeddruk! Binnen een arteriële druk van 80-170 mmHg kan de
GFR en RBF constant worden gehouden.
De autoregulatie heeft in andere organen als doel te beschermen tegen O2-tekort.
De autoregulatie heeft in de nier NIET als doel te beschermen tegen O2-tekort (extreem hoge bloedstroom),
maar om de excretie op peil te houden!!
Autoregulatie van de GFR heeft als doel om extreme veranderingen in excretie te voorkomen.
Zonder autoregulatie van de GFR zal een lichte verhoging van de arteriële bloeddruk leiden tot extreme

verhoging van de GFR en daardoor tot extreme verhoging van de excretie (urineproductie) als de tubulaire
terugresorptie niet toeneemt.
Controle mechanismen van de nier: zodat veranderingen in arteriële bloeddruk minder effect op de
excretie:
• Autoregulatie
voorkomen van veranderingen in GFR
• Glomerulaire tubulaire balans
adaptatie mechanisme van de renale tubululi zodat terugresorptie toeneemt als GFR toeneemt
Drukdiurese of druknatriurese:
Ondanks controle mechanismen (autoregulatie en glomerulotubulaire balans) heeft de arteriële bloeddruk
effect op de renale excretie.
Doel van de drukdiurese of druknatiurese is: regulatie lichaamsvloeistoffen en arteriële bloeddruk
Rol van de tubuloglomerulaire feedback in de autoregulatie van de GFR:
Glomerulaire feedback:
NaCl-concentratie in de macula densa (distale tubulus) koppelt terug op de renale arteriolaire weerstand!!
(zowel afferent als efferent!)
Doel van de tubuloglomerulaire feedback is:
• constante aanvoer van NaCl in de distale tubulus (belangrijkst)
• voorkomen van veranderingen in de renale excretie
• parallelle autoregulatie van RBF en GFR
Het juxtaglomerulaire apparaat regelt de tubuloglomerulaire feedback en bestaat uit:
1. Macula densa: in de wand van de distale tubulus
2. Juxtaglomerulaire cellen: in de wand van afferente en efferente arteriole: vormen renine!
Verminderde NaCl in de macula densa veroorzaakt dilatatie van de afferente arteriolen en verhoogde
renine afgifte
Als NaCl in de macula densa daalt cq arteriële bloeddruk daalt (daling glomerulaire hydrostatische druk en
GFR) heeft dit 2 effecten:
• dilatatie vd afferente arteriole
• constrictie efferente arteriole door reninesecretie (angiotensine II toename)
Door deze 2 effecten neemt glomerulaire hydrostatische druk toe waardoor GFR herstelt cq toeneemt
Als NaCl in de macula densa daalt wordt dit veroorzaakt door een lage GFR dus een trage stroom in de
tubuli waardoor meer NaCl terugresorptie in de proximale tubulus en minder terugresorptie in de distale
tubulus plaatsvindt.
Blokkade van angiotensine II vorming verminderd GFR gedurende renale hypoperfusie
Angiotensine II veroorzaakt constrictie van de efferente arteriole om vermindering te voorkomen van de
glomerulaire hydrostatische druk en GFR
Blokkade van angiotensine II door een ACE remmer of angiotensine II antagonist veroorzaken grote
vermindering van de GFR
Hypertensie met arterie renalis stenose contra indicatie voor blokkade van angiotensine II door ernstige
daling van GFR met als gevolg acuut nierfalen
Hypertensie zonder arterie renalis stenose indicatie voor blokkade van angiotensine II
Myogene autoregulatie van RBF en GFR:
Verhoogde arteriële druk veroorzaakt constrictie van afferente arteriole.
Andere factoren die RBF en GFR verhogen: hoge eiwitinname en verhoogde bloedglucose
1. Een hoge eiwitinname (veel vlees) vergroot de GFR en RBF
Door hoge eiwitinname verhoogd de bloed concentratie aan aminozuren. De aminozuren worden samen
met Na in de proximale tubulus actief teruggeresorbeerd. Hierdoor ontstaat verminderd aanbod van NaCl
aan de macula densa met als gevolg juxtaglomerulaire feedback
2. Een hoge glucosespiegel (diabetes mellitus) vergroot de GFR en RBF:
De glucose wordt samen met Na in de proximale tubulus actief teruggeresorbeerd. Hierdoor ontstaat
verminderd aanbod van NaCl aan de macula densa met als gevolg juxtaglomerulaire feedback

Urinevorming door de Nieren II:
Terugresorptie en Secretie door de Renale Tubuli:
EXCRETIE = GLOMERULAIRE FILTRATIE - TUBULAIRE TERUGRESORPTIE + SECRETIE
Excretie vindt plaats op grond van filtratie, terugresorptie en secretie!
Tubulaire terugresorptie is selectief en kwantitatief groot
Filtratie van een stof = GFR (l) X Plasmaconcentratie (g/l).
De hoeveelheden van filtratie en terugresorptie zijn veel groter dan van tubulaire secretie. Filtratie is
aselectief, terugresorptie en secretie zijn zeer selectief!!
Passieve en aktieve mechanismen bij tubulaire terugresorptie:
Terugresorptie:
1) Van lumen over tubulair epitheel naar interstitium.
2) Van interstitium over peritubulaire capillair endotheel naar bloed.
1) Transcellulair of paracellulair (over junctions).
2) Ultrafiltratie = bulk flow, gemedieerd door hydrostatische en osmotische drukken.
Actief transport:
tegen electrochemische gradiënt in ==> kost ATP
• Primair actief transport: direct gekoppeld aan ATP-hydrolyse
bv Na/K ATP-ase, H-ATPase , H/K-ATPase en Ca-ATPase
• Secundair actief transport = cotransport: indirect gekoppeld aan ATP-hydrolyse van 2 of meer stoffen
op basis van een ion gradiënt
bv glucosetransport op basis van Na + -gradiënt
• Pinocytose van eiwitten
Osmose
Water wordt ALTIJD passief teruggeresorbeerd door osmose!!
= netto diffusie (passief) van water door een semi permeable membraan (selectief) vanuit een hoge
waterconcentratie (= lage deeltjes concentratie) naar lagere waterconcentratie (= hogere deeltjes
concentratie)
Opgeloste stoffen kunnen door cellen of tussen cellen getransporteerd worden
• Transcellulair transport = transport van opgeloste stoffen door de cellen op basis van passief (diffusie)
of actief transport
bv Na
• Paracellulair transport = transport tussen de cellen via tight junctions of intercellulaire ruimten op basis
van passief (diffusie) transport
bv Na, water met opgeloste ionen in de proximale tubulus
Primaire actieve terugresorptie door de tubulusmembraan is gekoppeld aan de hydrolyse van ATP:
• Primair actief transport: direct gekoppeld aan ATP-hydrolyse
bv Na/K ATP-ase, H-ATPase , H/K-ATPase en Ca-ATPase
Proximale tubulus: Na terugresorptie
De Na/K-pomp in de proximale tubulus aan de basolaterale zijde pompt Na + uit de cel naar het interstitium
en K + uit het interstitium de cel in. Hierdoor diffundeerd aan de luminale zijde Na uit het tubulaire lumen de
tubuluscel in op grond van een Na-concentratie en elektrische gradiënt.
Na terugresorptie:
• In de alle delen tubulus:
o Passief transport: diffusie van Na over de luminale zijde op basis van een
elektrochemische gradiënt in stand gehouden door de Na/K ATP-ase aan de basolaterale
zijde
o Primair actief transport: van Na over de basolaterale zijde tegen een elektrochemische
gradiënt in door Na/K ATP-ase aan de basolaterale zijde
• In de proximale tubulus:
o Secundair actief transport (symport): van Na over de luminale zijde op basis van een
elektrochemische gradiënt gekoppeld aan transport van glucose of aminozuren (chloor?)
tegen een elektrochemische gradiënt. De energie die vrijkomt door het passieve (diffusie)

transport van Na wordt gebruikt om actief glucose te transporteren
Secundaire aktieve terugresorptie door de tubulusmembraan door symport:
Secundair actief transport = cotransport: gekoppeld transport van 2 af meer stoffen
indirect gekoppeld aan ATP-hydrolyse van 2 of meer stoffen op basis van een ion gradiënt
2 soorten:
• Symport: transport van beide stoffen in dezelfde richting
dus terugresorptie mbv symport transport
• Antiport = counterport: transport van stoffen in tegengestelde richting
dus secretie mbv antiport transport
bv Na-glucose symport , Na-aminozuur symport, NaCl symport?, Na/H antiport
Terugresorptie van glucose
• In de proximale tubulus:
o Secundair actief transport (symport): van glucose over de luminale zijde tegen een
elektrochemische gradiënt gekoppeld aan transport van Na op basis van een
elektrochemische gradiënt. De energie die vrijkomt door het passieve (diffusie) transport
van Na wordt gebruikt om actief glucose te transporteren
o Passief transport (gefaciliteerde diffusie): van glucose over de basolaterale zijde op basis
van een elektrochemische gradiënt
Secundair aktieve secretie in de tubulus(lumen) door antiport:
Door de Na gradiënt diffundeert Na uit het lumen de cel in (facilitated diffusion) en wordt bijvoorbeeld H + uit
de cel het tubuluslumen ingewerkt (draaideur-effect).
H secretie
• In de proximale tubulus
o Secundair actief transport (antiport): van H over de luminale zijde tegen een
elektrochemische gradiënt gekoppeld aan transport van Na op basis van een
elektrochemische gradiënt. De energie die vrijkomt door het passieve (diffusie) transport
van Na wordt gebruikt om actief H te transporteren
Pinocytose: actieve terugresorptie van eiwitten:
Pinocytose van eiwitten ==> intracellulaire vertering tot aminozuren ==> terugresorptie via de basolaterale
membraan in het interstitium.
Transportmaximum voor stoffen die actief geresorbeerd of gesecreteerd worden
De meeste stoffen kennen een transportmaximum. Als de capaciteit van de carriër-eiwitten wordt
overschreden door verhoging van de tubulaire belasting dan verschijnt de stof in de urine (excretie)
Tubulaire belasting = hoeveelheid stof geleverd aan de tubulus
Normaal wordt alle glucose teruggeresorbeerd in het begin van de proximale tubulus
• Transportmaximum van glucose: 320 mg
Maximale snelheid waarbij glucose kan worden terugresorbeerd door de tubuli
• Tubulaire belasting van glucose:125 mg
Gefiltreerde hoeveelheid glucose = GFR x concentratie van glucose in het plasma
• De drempelwaarde van glucose: 220 mg/min
Gefiltreerde hoeveelheid glucose waarbij voor het eerst glucose in de urine verschijnt
Glucose in de urine (drempelwaarde) verschijnt voordat het transportmaximum wordt bereikt!!!
Er is een verschil tussen transportmaximum en drempelwaarde!!!
Dit komt doordat het ene nefron al glucose uitscheidt terwijl de andere nog alles kan terugresorberen.
(Totale) transportmaximum = als ALLE nefronen hun transportmaximum hebben bereikt!!!
Stoffen die passief worden getransporteerd teruggeresorbeerd vertonen GEEN transportmaximum
Gradiënt time transport: omdat hun transport bepaald wordt door:
1) Elektrochemische gradiënt (diffusie)
2) Permeabiliteit van de membraan
3) Stroomsnelheid door de tubuli.
Sommige actief transport stoffen hebben ook kenmerken van gradiënt time transport
• Na terugresorptie in de proximale tubulus: gradiënt time transport door teruglekken van Na
• Na terugresorptie in de distale delen tubulus: transportmaximum

Passieve water terugresorptie door osmose is hoofdzakelijk gekoppeld aan Na terugresorptie
Waterterugresorptie volgt passief voornamelijk de Na + -terugresorptie op grond van de osmotische gradiënt
die ontstaat.
• De proximale tubulus is ZEER permeabel voor water (met opgeloste stoffen) en GOED permeabel voor
kleine ionen (tight junctions).
Veel water diffundeert voornamelijk paracellulair (door de "tight junctions"), maar ook wel transcellulair
(door de cellen zelf).
• De ascenderende lis van Henle is NIET permeabel voor water
• De lis van Henle is veel MINDER permeabel voor water (tight junctions)
• De distale tubulus en de verzamelbuis zijn ZEER / NAUWELIJKS permeabel voor water afhankelijk van
de aan / afwezighied van ADH (vergroot de permeabiliteit van water)
Terugresorptie van Cl, ureum en andere opgeloste stoffen door passieve diffusie
Cl terugresorptie:
• Passief transport (diffusie): van Cl over de luminale zijde paracellulair op basis van een elektrische
gradiënt. Door transport van Na over de basolaterale zijde ontstaat een negatieve celinhoud waardoor een
elektrische gradiënt ontstaat voor Cl
• Secundair actief transport: van Cl over de luminale zijde middels de Na + /2Cl - /K + -symport.
Ureum terugresorptie:
• Passief transport (diffusie): van ureum over de luminale zijde op basis van een concentratie gradiënt
Door waterterugresorptie stijgt de ureum concentratie in het tubuluslumen waardoor een concentratie
gradiënt ontstaat. Doordat ureum redelijk groot is wordt niet alles (50%) teruggeresorbeerd, omdat de
membraan permeabel is voor water en kleine stoffen.
Creatinine GEEN terugresorptie: Doordat creatinine veel te groot is vindt GEEN terugresorptie plaats,
omdat de membraan permeabel is voor water en kleine stoffen. Dus alles wat gefiltreerd was, wordt
uitgescheiden.
Terugresorptie en secretie in de verschillende delen van het nefron
Terugresorptie in de proximale tubulus:
De proximale tubulus heeft een hoge capaciteit voor actieve en passieve terugresorptie:
• cellen hebben een enorme brushborder aan de luminale zijde (oppervlakte vergroting) en veel
mitochondriën.
• Ze hebben ook veel transporteiwitten:
o Symporttransporteiwitten: aminozuur- en glucoseterugresorptie (Na-gekoppeld).
o Countertransporteiwitten: H + -excretie (Na-gekoppeld).
Concentratie van opgeloste stoffen in het verloop van de proximale tubulus
• Ratio = 1 : Na, K
Ratio = 1: stof wordt in dezelfde mate teruggeresorbeert als water. De concentratie in de tubulus is het
zelfde als de concentratie in het filtraat
o Hoeveelheid neemt in het verloop van de proximale tubulus af
o Concentratie blijft in het verloop van de proximale tubulus hetzelfde omdat water vrij mee
kan diffunderen (hoge waterpermeabiliteit!!)
• Ratio < 1: glucose, aminozuren, bicarbonaat
Ratio < 1: stof wordt meer teruggeresorbeerd dan water
o Concentratie daalt in het verloop van de proximale tubulus
• Ratio > 1: ureum, creatinine, PAH, inuline
Ratio > 1 meer water wordt teruggeresorbeerd dan de stof
o Concentratie stijgt in het verloop van de proximale tubulus
Secretie van organische zuren en basen door de proximale tubulus
In de proximale tubulus secretie van:
• metabolieten (ook gefiltreerd en niet teruggeresorbeerd), zoals galzouten, oxalaat, urinezuur en
catecholamines
• medicamenten zoals penicilline en salicylaten (aspirine)
• PAH

Transport in de Lis van Henle van opgeloste stoffen en water:
Lis van Henle bevat functioneel gezien 3 delen:
1) Dalende dunne deel: plat epitheel ==> inaktief.
2) Stijgende dunne deel: plat epitheel ==> inaktief.
3) Stijgende dikke deel: veel mitochondriën en brushborder ==> AKTIEF!
Permeabiliteit voor water van de lis van Henle:
• Dalende dunne deel van de Lis van Henle: hoogpermeabel voor water
• Stijgende dunne deel vd Lis van Henle: Impermeabel voor water.
• Stijgende dikke deel vd Lis van Henle: Impermeabel voor water.
Transport in de lis van Henle:
• Dalende dunne deel
o Passief transport: terugresorptie van water op basis van osmose
o Passief transport (diffusie): terugresorptie van de meeste oplossingen zoals ureum en Na
• Dunne stijgende deel
o Terugresorptie van opgeloste stoffen
• Stijgende dikke deel
o Secundair actief transport: terugresorptie van Na, Cl en K door een Na + /2Cl - /K +
cotransporter aan de luminale zijde
o Secundair actief transport: secretie van H door een Na + /H + -antiporter aan de luminale zijde
o Passief transport (diffusie): Ca, HCO3- en Mg paracellulair
De membraan van het stijgende deel van de lis van Henle is impermeabel voor water ==> veel
zoutterugresorptie ==> verdunde tubulaire vloeistof, terwijl het interstitium hypertoon wordt!!
Transport in het eerste deel van de Distale Tubulus:
Eerste deel van de distale tubulus bestaat uit:
• Eerst: juxtaglomerulaire apparaat ==> terugkoppeling op GFR.
• Daarna: sterk gekronkeld deel dat dezelfde eigenschappen als het stijgende dikke deel van de lis van
Henle heeft.
Het eerste deel van de distale tubulus is IMpermeabel voor water en ureum
Terugresorptie van de meeste ionen
Transport in het laatste deel van de distale tubulus en de corticale verzamelbuis:
Permeabiliteit van het laatste deel van de distale tubulus:
• Impermeabel voor ureum
• permeabiliteit voor water is afhankelijk van ADH
Deze tubuli in het laatste deel van de distale tubulus bestaan uit twee typen cellen:
1) Principal cells: Na + en H 2O terugresorptie en K + -secretie (Na/K-pomp).
2) Intercalated cells: H + -secretie en HCO 3 - en K + terugresorptie.
Principal cell: onder invloed van Aldosteron
• Na terugresorptie
o Passief transport (diffusie): van Na over de luminaire zijde op basis van een
elektrochemische gradiënt
• K excretie
o Actief transport: van K over de basolaterale zijde tegen een concentratie gradiënt door
Na/K ATP-ase
o Passief transport (diffusie): van K over de luminaire zijde op basis van een concentratie
gradiënt
• H2O terugresorptie
Intercalated cell:
• H secretie: belangrijk voor zuur / base regulatie
o Actief transport: van H over de luminaire zijde tegen een extreme concentratie gradiënt in
door H ATP-ase
• HCO3 - en K + terugresorptie
Medullaire verzamelbuis:
Permeabiliteit van de medullaire verzamelbuis:

• WEL permeabel voor ureum
==> terugresorptie van ureum naar het medullaire interstitium ==> niermerg wordt nog hypertonischer ==>
kan nog beter urine concentreren.
• permeabiliteit voor water is afhankelijk van ADH
ADH verhoogt de permeabiliteit voor water door transport van waterkanalen (aquapores) naar de apicale
membraan waardoor osmose van water naar het hypertone medullaire interstitium plaatsvindt
• H + secretie: belangrijk voor zuur/base regulatie.
Regulatie van de tubulaire terugresorptie:
Glomerulotubulaire balans: terugresorptie snelheid wordt aangepast aan de tubulaire belasting
Glomerulotubulaire balans:
Terugresorptie snelheid neemt toe als de tubulaire belasting toeneemt (tubulaire stroom toeneem)
Dus meer filtratie ==> meer terugresorptie.
Dit feedback mechanisme is een intrinsiek mechanisme dat ONafhankelijk van hormonen of van het
zenuwstelsel is
Doel van de glomerulaire tubulaire balans:
Voorkomen van overload van de distale tubuli bij een hoge GFR
Het is als het ware een tweede vangnet achter de autoregulatie door afferente en efferente arteriole.
Peritubulaire capillairen en renale interstitiele vloeistof krachten
Normale GFR = 125 ml/min. Normale tubulaire terugresorptie = 124 ml/min.
Bepalende krachten voor de terugresorptie:
1) Hydrostatische druk in de peritubulaire capillairen (werkt terugresorptie tegen).
2) Hydrostatische druk in renale interstitium (werkt mee aan terugresorptie!!!).
3) Colloïd-osmotische druk van peritubulaire capillairen (werkt mee aan terugresorptie).
4) Colloïd-osmotische druk van renale interstitium (werkt terugresorptie tegen).
Regulatie van de peritubulaire capillaire krachten
• De peritubulaire capillair hydrostatische druk wordt beïnvloed door de arteriële bloeddruk en door de
weerstand van afferente en efferente arteriole!!
o Verhoging van de arteriële bloeddruk verhoogt de peritubulaire capillair hydrostatische
druk en verminderd de terugresorptie snelheid. Dit wordt gedeeltelijk tegengegaan door
autoregulatie
o Verhoging van de weerstand van de efferente of afferente arteriolen verminderd de
peritubulaire capillair hydrostatische druk en verhoogt de terugresorptie snelheid.
tegengegaan door
• De peritubulaire capillair osmotische druk wordt beïnvloed door de systemische plasma COD en door
de filtratiefractie!!
o Verhoging van de systemische plasma COD verhoogt de peritubulaire capillair osmotische
druk waardoor terugresorptie snelheid verhoogt
o Verhoging van de filtratie fractie betekent meer filtratie en verhoging van de systemische
plasma concentratie met als gevolg stijging systemische plasma COD waardoor
terugresorptie snelheid verhoogt
• Peritubulaire capillaire filtratie coefficient Kf: fysiologisch constant; pathologisch variabel
o Verhoging van de Kf verhoogt de terugresorptie snelheid
Renale interstitiele hydrostatische en COD
Krachten die de peritubulaire capillaire terugresorptie verhogen, verhogen ook de terugresorptie van de
renale cellen. Dit geldt ook omgekeerd.
Het effect van arteriële bloeddruk op de urine uitscheiding: pressure natriurese (pressure diurese):
Pressure diurese / pressure natriurese:
Een kleine verhoging in de arteriële bloeddruk veroorzaakt een verhoogde excretie (van Na en water) door
toename van GFR
Verhoging van de arteriële bloeddruk leidt tot:
• Fysiologie: door autoregulatie heeft verhoging van de arteriële bloeddruk slechts een klein effect op
GFR en RBF en dus op de renale excretie nauwelijks effect
• Pathologie: door stoornis in de autoregulatie heeft verhoging van de arteriële bloeddruk tot gevolg een
toename van GFR waardoor een verhoogde water en zout excretie.
• verminderd percentage terugresorptie van water en Na +. Dit komt door een verhoogde hydrostatische
druk in de peritubulaire capillairen (en vasa recta) en daaropvolgend een verhoogde renale interstitiele

hydrostatische druk die teruglekken van Na versterkt naar het tubulus lumen
• verminderde angiotensine II-vorming waardoor minder terugresorptie van Na.
Hormonale regulatie van tubulaire terugresorptie:
Hormonen helpen bij het constant houden van de balansen van specifieke elektrolyten!

Aldosteron: verhoogt Na terugresorptie en verhoogd K secretie
Werkingsplaats: vooral op de principal cells (hoofdcel) van de distale tubulus en verzamelbuis.
Werkingsmechanisme van Aldosteron:
• stimuleert nieuwe Na/K-ATP-ase eiwitten in de basolaterale membraan door de productie van mRNA
• stimuleert nieuwe waterkanalen in de apicale membraan door productie van mRNA
• verhoogt de capaciteit voor mitochondrieen
Effecten van Aldosteron:
1) Na + , Cl - , water terugresorptie.
2) K + -secretie.
Ziekte van Adisson: Aldosteron-tekort.
Ziekte van Conn: Aldosteron-overschot.
Angiotensine II: verhoogt de water en Na terugresorptie ( over de luminaire en basolaterale zijde)
Werkingsplaats: proximale tubulus, dik stijgend deel lis van Henle en de distale tubulus zowel over de
luminaire en basolaterale zijde
Stimuli angiotensine II afgifte:
• laag extracellulair vloeistof volume
• lage bloeddruk (in vooral afferente arteriolen)
• verminderd Na aanbod (aan de macula densa)
Indirect effect van angiotensine II:
• Stimuleert aldosteronsecretie
verhoogt Na (en water) terugresorptie
• Constrictie van afferente en efferente (vooral) arteriolen door:
o lagere peritubulaire capillaire druk ==> betere terugresorptie van Na (en water)
o filtratiefractie vergroot ==> hogere COD in peritubulaire capillairen ==> betere
terugresorptie van Na (en water)
• stimuleert ADH secretie
• stimuleer dorst
Direct effect van angiotensine II:
• Terugresoptie van Na, Cl en water
o Stimuleert Na/K-pomp aan de basolaterale zijde in vooral de proximale tubulus
• Secretie van H en terugresorptie van Na
o Stimuleert Na / H antiport aan de luminaire zijde vooral in de proximale tubulus
ADH: verhoogt de water terugresorptie
Werkingsplaats: in de distale tubulus de verzamelbuizen
Effect van ADH: vergroot de waterpermeabiliteit
Atrial Natriuretic Peptide: verminderd de Na terugresorptie
Werkingsplaats: in de distale tubulus en vooral in de verzamelbuizen
Stimulus: vergroot effectief circulerend volume
Effect van ANP:
• remt Na + terugresorptie
• vasodilatatie van afferente (vooral) en efferente arteriolen waardoor toename GFR met als gevolg
tubulaire NaCl belasting toename
• remt renine secretie
• remt aldosteron secretie
• remt ADH secretie waardoor diurese
PTH: verhoogt de Ca 2+ (en Mg 2+ ) terugresorptie en (verminderd de PO 4 3 -- terugresorptie)
Werkingsplaats: Ca 2+ : dik stijgend deel lis van Henle en vooral in de distale tubulus
Werkingsplaats: Mg 2+ : stijgend deel lis van Henle
Werkingsplaats PO4 3--: proximale tubulus
Effecten van PTH:
• Verhoogt Ca 2+ , en Mg 2+ terugresorptie.
• Verminderd PO 4 3- - terugresorptie

Sympatische innervatie: verhoogt de Na terugresorptie
Stimulus: daling van het effectief circulerend volume
• Afferente (vooral) en efferente vasoconstrictie waardoor afname GFR met als gevolg tubulaire NaCl
belasting afname (verminderde Na en water excretie)
• Stimuleert Na + -terugresorptie in de proximale tubulus en dik stijgend deel lis van Henle
• Stimuleert reninesecretie ==> angiotensine II waardoor verminderde Na en water excretie en
verhoogde Na terugresorptie
Renale Klaring om de nierfuctie (excretie) te kwantificeren:
Renale klaring van een stof:
het plasmavolume dat per tijdseenheid volledig van die stof wordt gezuiverd (excretie).
Klaring (Cs) x Plasmaconcentratie (Ps) = Urineconcentratie (Us) x Urinevolume (V)
Klaring (Cs) = Urineconcentratie (Us) x Urinevolume (V)
Plasmaconcentratie (Ps)
Cs = clearance rate of a substance s = klaring
Ps = plasma concentration of the substance = plasmaconcentratie
Us = urine concentration of the substance = urineconcentratie
V = urine flow rate = urineproductie
Inuline en creatinine klaring kan worden gebruikt om de GFR te schatten
Klaring (Cs) = GFR
• Inuline
Filtratie, geen terugresorptie, geen secretie
lichaamsvreemd
• creatinine (afbraakprodukt van spierweefsel)
filtratie, klein deel secretie, geen terugresoptie (onderschat urine, overschat plasma)
lichaamseigen
• radioactief iothalamaat
PAH klaring kan worden gebruikt om de RPF te schatten
Klaring = RPF geldt bij volledige klaring
ParaAminoHippuurzuur (PAH) wordt voor 90% geklaard door de nier (="volledig"), namelijk door filtratie,
additionele secretie en geen terugresorptie!
De filtratiefratie wordt berekent door de GFR te delen door de RPF
FiltratieFractie (ongeveer 20%) = GFR
Renale Plasma Stroom
Berekenen van de terugresorptie en de secretie uit de renale klaring
Terugresorptie = filtratie – excretie
Secretie = excretie - filtratie
Filtratie = GFR x Ps
Excretie = Us x V

Regulatie van de Extracellulaire Vloeistof:
De nier kan urine produceren met een osmolariteit tussen 50 - 1400 mosm/l!!
Excretie van een wateroverschot: verdunde urine:
ADH (Vasopressine) controleert de urine concentratie
Productie van ADH: hypofyse achterkwab, supraoptische en paraventriculaire kernen
Stimulus van ADH secretie:
• grootste effect: verhoogde osmolariteit van de extracellulaire vloeistof
• kleiner effect: verlaagt plasmavolume (baroreceptoren in linker atrium – lage druk)
Werkingsplaats van ADH: in de distale tubulus en de verzamelbuizen
Effect van ADH: verhoogt de water terugresorptie:
• door vergroting van de waterpermeabiliteit
o transport van waterkanalen naar de apicale membraan vooral in de verzamelbuizen
• vergroting van de permeabiliteit voor ureum
• stimulatie van Na/K/2Cl symporter in het dik stijgend deel van de lis van Henle
• vasocontrictie
Veel ADH ==> minder verdunde (meer geconcentreerde) urine
Weinig ADH ==> verdunde urine: veel terugresorptie van zouten, maar impermeabel voor water!
Tubulaire vloeistof blijft isosmotisch in de proximale tubulus
Water en opgeloste stoffen (NaCl) terugresorptie in gelijke mate
Osmolaliteit = 300 mOsm/l
Tubulaire vloeistof osmolaliteit neemt toe in het dalende deel van de Lis van Henle
Water terugresorptie door osmose (medulla is hypertoon)
Osmolaliteit = 600-1200 mOsm/l
Tubulaire vloeistof verdund in het stijgende deel van de Lis van Henle
Terugresoptie van opgeloste stoffen (NaCl, K)
Osmolaliteit = 100 mOsmol/l (begin distale tubulus)
Tubulaire vloeistof in de distale tubulus en de verzamelbuizen wordt verder verdund in afwezigheid
van ADH
In aanwezigheid van ADH: terugresorptie van opgeloste stoffen (NaCl) ==> minder verdunde (meer
geconcentreerd) urine met minder groot volume
In afwezigheid van ADH: geen terugresorptie==> meer verdunde urine met groot volume
Ongeacht de aanwezigheid van ADH is de vloeistof in de distale tubulus hypo-osmotisch!
Vasthouden van water: geconcentreerde urine:
Bij watertekort kan de nier urine produceren met een osmolariteit van 1400 mosmol/liter!
Ieder mens heeft een obligate urineproductie=
osmolaliteit van de opgeloste stoffen = 600 = 0,5 liter per dag
osmolaliteit van de maximale urine excretie 1200
Om hyperosmotische (geconcentreerde) urine te produceren: ADH-spiegel hoog, het merg
hyperosmotisch!
Het niermerg wordt hyperosmotisch gehouden door het counter-current (tegenstroom) mechanisme.
Dit mechanisme hangt af van de speciale anatomische structuur van het juxtamedullair nefron (25%):
• Lissen van Henle
• Vasa recta

Het Counter-current Mechanisme (tegenstroom) produceert een hyperosmotisch renaal medullair
interstitium
• Actief transport van Na + en co-transport van K, Cl, etc vanuit het dikke stijgende deel van de Lis van
Henle naar het medullaire interstitium (belangrijkst)
• Actief transport van ionen vanuit de verzamelbuizen naar het medullaire interstitium
• Passieve diffusie van veel ureum vanuit de verzamelbuizen naar het medullair interstitium
• Terugresorptie van (passieve diffusie) kleine hoeveelheden water vanuit de tubuli naar het medullaire
interstitium en terugresorptie van grote hoeveelheden opgeloste stoffen vanuit de tubuli naar het medullaire
interstitium
Speciale kenmerken van de lis van Henle veroorzaakt ingesloten opgeloste stoffen in de medulla
met als gevolg een hyperosmotisch medullair intersitium
• vanuit het dikke stijgende deel van de Lis van Henle actieve terugresorptie van Na + en co-transport van
K, Cl, etc naar het medullaire interstitium (belangrijkst) die niet wordt gevold door osmose van water omdat
dit deel van de Lis van Henle impermeabel is voor water (belangrijkst voor hypertone medulla)
• vanuit het dunne stijgende deel van de Lis van Henle passieve terugresorptie van NaCl naar het
medullaire intersitium die niet gevolgd wordt door osmose van water omdat dit deel van de Lis van Henlie
impermeabel is voor water
• vanuit het dunne dalende deel van de Lis van Henle osmose naar het medullaire interstitium omdat dit
deel van de Lis van Henle permeabel is voor water (osmotisch equilibrium)
• stroom van hyperosmotische vloeistof vanuit het dalende deel naar het stijgende deel
De rol van de distale tubuli en verzamelbuizen in de concentratie van de urine
Door aanwezigheid van ADH wordt vooral in de cortex veel water teruggeresorbeerd uit de distale tubulus
en uit het begin van de verzamelbuis. Dit water wordt door de peritubulaire capillairen direct afgevoerd. Dit
houdt de hyperosmolariteit van het merg instand!! In het merg vindt dan verdere terugresorptie van water
plaats (de restjes).
Ureum draagt bij aan de hyperosmolaliteit van het medullaire interstitium en aan de concentratie
van de urine
Hyperosmolaliteit van het merg:
In het buitenste deel van het merg: Na + is belangrijk bij de concentratie van urine
In het binnenste deel van het merg: Na + is belangrijk bij de concentratie van urine maar ureum draagt ook
voor 40% bij aan de medullaire osmolariteit!!
Ureum wordt PASSIEF teruggeresorbeerd.
Het stijgende dikke deel van de Lis van Henle, de distale tubulus en de corticale verzamelbuis zijn
IMPERMEABEL voor ureum.
Effect van ureum:
• Passieve terugresorptie (diffusie) van ureum in aanwezigheid van ADH in de verzamelbuis
• (Terugresorptie van water in aanwezigheid van ADH in de verzamelbuis)
Fysiologie: eiwitrijk dieet ==> veel ureum in bloed ==> goed geconcentreerde urine produceren!
Pathologie: weinig eiwit in dieet==> weinig ureum in bloed ==> niet goed geconcentreerde urine
produceren!
Recirculatie van ureum (ureum cyclus) uit de verzamelbuis naar de lis van Henle draagt bij aan
hyperosmotische medullaire interstitium
Passage van ureum:
• Terugresorptie van ureum in proximale tubulus (30-40%)
• Passief transport (diffusie): terugresorptie van ureum vanuit het medullaire interstitium naar het dalende
en stijgende dunne deel van de Lis van Henle (permeabel voor ureum). Hierdoor komt het ureum opnieuw
in de verzamelbuis. Recirculatie van ureum: ureumcyclus
• Excretie van ureum (40-60%)
Door passage in het tubulus apparaat stijgt de ureum concentratie in het verloop
• vooral door terugresorptie van water in de proximale tubulus, dalend dunne lis van Henle, distale
tubulus en corticale verzamelbuis
• passief transport (diffusie) van ureum vanuit het medullaire interstitium naar dalend dunne lis van Henle

Countercurrent (tegenstroom) mechanisme in de vasa recta bewaart de hyperosmolaliteit van het
medullaire interstitium
Bij hoge medullaire bloedstroom zou de hoge medullaire osmolariteit (verdunde urine) zo weggespoeld
worden. Dit wordt voorkomen door:
• Lage bloedstroom in het niermerg. Net genoeg voor metabole processen.
• De vasa recta fungeren als countercurrent exchangers: De vasa recta zijn hoogpermeabel, behalve
voor eiwitten.Al dalend in het merg worden ook de vasa recta hyperosmotisch (diffusie van zouten in de
vasa recta en osmose van water uit de vasa recta). Al stijgend daalt de osmolariteit in de vasa recta weer
==> netto géén zout- of waterverlies van het interstitium. (de vasa recta zijn osmotisch gezien eigenlijk
gewoon interstitium!)
Vrij-water en Osmotische Klaring:
Osmotische klaring = Het plasmavolume dat per minuut van opgeloste stoffen wordt geklaard.
Osmotische klaring (Cs) = Urineconcentratie (Us) x Urinevolume (V)
Plasmaconcentratie (Ps)
Vrij-water klaring = het volume "solute-free" water dat per minuut wordt uitgescheiden.
Vrij water klaring = urinevolume (V) – osmotische klaring (Cs)
Positieve vrije waterklaring: overschot vrij water wordt uitgescheiden (verdunde urine)
Negatieve vrije waterklaring: overschot zouten wordt uitgescheiden (geconcentreerde urine).
Stoornissen in de Productie van Geconcentreerde Urine:
Centrale Diabetes insipidus: geen productie van ADH
De hypofyse achterkwab kan géén ADH produceren ==> geen terugresorptie van water in de distale tubulus
en verzamelbuis ==>15 liter verdunde urine per dag! Het lichaam compenseert dit door veel te drinken
(dorst).
Nefrogene Diabetes insipidus: ongevoelig nier voor ADH
• Distale tubuli en verzamelbuis reageren niet op overigens normaal geproduceerd ADH.
o Falen van countercurrent mechanisme ==> niet voldoende hyperosmotisch medullair
interstitium.
o Falen reactie (ongevoelig) nier voor ADH
o Nierziekte medulla
o Diureticumgebruik (lis van Henle)
o Lithium en tetracycline (ADH werking verminderd)
Control of Extrecellular Fluid Osmolarity:
Normale extracellulaire [Na + ] = 142 mEq/liter. (Binnen zeer nauwe grenzen).
Normale ECV osmolariteit = 290 mOsm/liter (binnen zeer nauwe grenzen).
Schatting van de plasma osmolaliteit uit de Na concentratie
Na + en bijbehorende anionen maken NORMMAAL ongeveer 94% van de ECV osmolariteit en glucose en
ureum samen ongeveer 4-5%
Normaal: Posm = 2,1 x [Na + ]
Pathologie: Posm = 2 x [Na + ] + 2 [K + ] + [glucose] + [ureum]
Regulatie van de [Na+] en de osmolaliteit van de extracellulaire vloeistof (ECV):
• osmoreceptor-ADH systeem
• dorst-mechanisme.
Osmoreceptor-ADH Feedback Mechanisme:
Stimuli van ADH secretie:
• verhoogde plasma osmolariteit (watertekort) (belangrijkst)
• verminderde effectief bloedvolume (normaal niet belangrijk maar versterkt effect osmolaliteit; pathologie
wel belangrijk)
Gevolgen van ADH stimulus:
osmoreceptoren in hypothalamus krimpen ==> ADH productie in supraoptische en paraventriculaire kernen
van de hypothalamus ==> geeft impulsen en transport van ADH langs de axonen vanuit hypothalamus
kernen naar hypofyse achterkwab ==> ADH secretie in het bloed ==> verhoogde waterpermeabiliteit in de
distale tubulus en verzamelbuis ==> waterterugresorptie ==> osmolariteit neemt af

ADH synthese in de supraoptische en paraventriculaire kernen van de hypothalamus en ADH
sectretie door de hypofyse achterkwab
Het ADH wordt geproduceerd IN de hypothalamus door de neuronen van de supra-optische en
paraventrikulaire kernen en dan opgeslagen in hun zenuwuiteinden. ADH wordt ook opgeslagen in de
hypofyse achterkwab.
Cardiovasculaire reflex stimuleert ADH secretie bij afname arteriële bloeddruk en / of afname
bloedvolume
Behalve als reactie op verhoogde osmolariteit wordt ADH ook gesecerneerd op grond van cardiovasculaire
(baroreceptorreflex en centraal veneuze druk)en cardiopulmonaire reflexen.
Kwantitatieve aandeel van cardiovasculaire reflexen en osmolaliteit op de ADH secretie
De gevoeligheid van verminderd effectief circulerend volume (cardiovasculaire reflex) op de ADH secretie is
minder groot (kwantitatief) dan voor verhoogde osmolaliteit maar versterkt het effect van verhoogde
osmolaliteit op de ADH secretie.
Andere stimuli voor ADH secretie:
Stimuleren ADH secretie: Remmen ADH secretie:
Misselijkheid Alkohol
Hypoxie ANP
Angiotensine II Clonidine (antihypertensie)
Pijn en stress Haloperidol (dopamine antagonist)
Nicotine
Morfine
Dorst en osmotische regulatie:
Het dorstcentrum in het centraal zenuwstelsel
Het dorstgevoel wordt geluxeerd door dezelfde hersengebieden als de gebieden die ADH-release
verzorgen.
Stimuli voor dorst zijn:
• Verhoogde ECV-osmolariteit ==> krimpen van osmoreceptoren
• Verlaagd ECV-volume en verlaagde arteriële druk
• Angiotensine II ==> stimuleert betreffende hersenkernen (laag bloedvolume, lage bloeddruk)
• Droge mond, droge oesophagus
• Gastrointerstinale en pharyngeale
Na het drinken van water duurt het 30-60 minuten voordat het opgenomen en verdeeld is. Na het drinken is
direct het dorstgevoel al opgeheven (tijdelijk). Dit voorkomt overhydratie! Opmerkelijk genoeg drinkt ieder
precies genoeg om de gewenste osmolariteit weer op peil te brengen!
Drempel voor osmotische stimulus van drinken
Als de Na concentratie klein beetje stijgt wordt het dorstcentrum geactiveerd. Dus kleine veranderingen in
plasma osmolaliteit wordt gevolgd door water inname.
Geïntegreerde respons van osmoreceptor-ADH en dorst mechanisme om de osmolaliteit en de Na
concentratie te regelen
Normaal: osmoreceptor-ADH en dorst mechanisme werken samen om de osmolaliteit redelijk constant te
houden
Pathologie van OF osmoreceptor-ADH OF dorst mechanisme kan het andere systeem de osmolaliteit
redelijk constant houden zolang er voldoende water inname is.
Pathologie van osmoreceptor-ADH EN dorst mechanisme geen controle van de osomolaliteit
De rol van angiotensine II en aldosteron om de osmolaliteit en de Na concentratie te regelen
Stimulus van zowel angiotensine II als aldosteron: verlaagd NaCl
Effect van angiotensine II en aldosteron: Na terugresorptie
Angiotensine II en aldosteron spelen een relatief Onbelangrijke rol in de regulatie van de osmolaliteit en Na
concentratie omdat:
• Angiotensine II en aldosteron hebben wel invloed op de Na + -hoeveelheid in het plasma, maar omdat
bij Na + -terugresorptie ook water meegaat NAUWELIJKS effect op de Na + -concentratie van de ECV
behalve onder extreme omstandigheden (hyponatriaemie):

o Adrenalectomie
o Ziekte van Addison
• Osmoreceptor EN dorst mechanisme spelen de belangrijkste rol in de regulatie van de osmolaliteit en
Na concentratie

Regulatie van K + , Ca 2+ , PO4 3- en Mg 2+ :
Regulatie van Na + - en waterexcretie:
In toestand van evenwicht wordt de renale excretie bepaald door de intake!
Twee variabelen voor Na+-excretieregulatie:
• GFR (180 l/dag)
• Tubulaire terugresorptie.
Kleine veranderingen hiervan hebben zeer grote invloed op de excretie!!
Twee buffersystemen op dit gebied zijn de glomerulotubulaire feedback en de macula densa-feedback!
Druk-Natriurese en Druk-Diurese:
Verhoogde vloeistof-intake ==> vloeistofaccumulatie in het lichaam ==> verhoogd bloedvolume ==>
verhoogde veneuze terugstroom ==> verhoogde cardiac output ==> verhoogde arteriële druk ==>
drukdiurese ==> evenwicht.
Dit is een zeer krachtig feedback regelmechanisme! Ook andersom.
Distributie van Extracellulaire Vloeistof over Compartimenten:
Bloedvolume en interstitieel volume zijn direct aan elkaar gecorreleerd ==> regulatie heeft direct betrekking
op beide compartimenten. Toch kan oedeem ontstaan op grond van eerder beschreven factoren!
Een beschremingsfactor tegen oedeem is een verhoogde interstitiele druk. Maar als de interstitiele druk
eenmaal positief wordt, wordt het interstitium erg compliant ==> oedeem zonder echt interstitiele
drukverhoging!!
Het interstitium is een "overload-bassin" voor het bloedvolume.
Regulatie van de K + -excretie:
[K+] = normaal 4,2 mEq/liter (ECV).
97% van het K + komt extracellulair voor!! Dus heel weinig extracellulair!! ==> intake van K + moet snel uit de
ECV worden afgevoerd!
Renale K+-excretie:
• mate van K + -filtratie (GFR x [K + ])
• mate van K + -terugresorptie (65% in prox. tub.)
• mate van K + -secretie.
Filtratie en terugresorptie zijn in principe vrij constant. De voornaamste regulator is de secretie in de
distale tubulus en corticale verzamelbuis!
K + kan daar ZOWEL teruggeresorbeerd als gesecerneerd worden.
Bij intake van 100 mEq/dag ==> renale excretie (92 mEq) en faecaal (8 mEq).
Hoge intake ==> extra secretie in distale tubulus en corticale verz.buis.
Lage intake ==> minder secretie en zelfs terugresorptie.
De K+-secernerende cellen in de distale tubulus en corticale verzamelbuis zijn de Principal Cells:
• Pompt Na + uit de cel het interstitium in
• Pompt K + uit het interstitium de cel in ==> diffundeert naar het lumen van de verzamelbuis.
K + -secretie wordt gestimuleerd door:
• Verhoogde [K + ] in ECV:
o Stimuleert de Na/K-pomp
o Verhoogt de K + -gradient van int. naar tubulus
o Stimuleert aldosteronsecretie.
• Aldosteron:
o Jaagt de Na/K-pomp aan
o Verhoogt de luminale membraanpermeabiliteit voor K + .
• Verhoogde flow in distale tubulus:
Het gesecerneerde K wordt snel afgedreven door de verzamelbuis ==> houdt de concentratiegradiënt
tussen cel en tubuluslumen instand.
• Alkalose
K + -secretie wordt geremd door:
• Acidose: H + remt de Na/K-pomp ==> minder secretie.

Regulatie van Ca 2+ -excretie:
[Ca 2+ ] = normaal 2,4 mEq/liter in de ECV.
Slechts 50% van het Ca 2+ in het plasma is geïoniseerd. De rest is of aan eiwit gebonden, of is
gecomplexeerd aan anionen.
Acidose ==> meer vrij Calcium aanwezig.
Alkalose ==> minder vrij Ca 2+ aanwezig ==> kans op hypocalcaemische tetanus! (bij hypocalcaemie is de
neurale excitabiliteit verhoogd!)
Verlies van Ca 2+ vindt vnl plaats in de faeces. Het bot bevat 99% van ALLE lichaams-calcium: Belangrijk
reservoir, gereguleerd door PTH!!
PTH ==> Verhoogde Ca-resorptie in de darm (aktivatie 1,25 dihydro.Vit. D)
==> Verhoogde botafbraak ==> Ca 2+ en PO 4 3- in ECV
==> Verhoogde renotubulaire Ca 2+ -terugresorptie.
Calcium wordt gefiltreerd, teruggeresorbeerd, maar niet gesecerneerd!!
Omdat 50% vrij is, wordt ook slechts 50% gefiltreerd. Bijna alles wordt ook weer teruggeresorbeerd
(afhankelijk van PTH!).
Regulatie van PO4 3- -excretie:
In principe wordt altijd de maximale (transportmaximum) hoeveelheid teruggeresorbeerd. Als de filtratie dit
maximum overschrijdt ==> de rest komt in de urine terecht. Is een "overflow"-mechanisme.
PTH ==> Stimuleert botresorptie ==> veel PO4 3- in de ECV.
==> Vermindert transportmaximum voor fosfaat ==> meer PO4 3- in ECV!

Regulatie van de Zuur / Base Balans:
H + concentratie wordt precies gereguleerd
• Vrijwel alle enzymen werken alleen optimaal bij een bepaalde ph
• Daling van de ph geeft verminderde prikkelbaarheid van het centraal zenuwstelsel
• K gehalte is mede afhankelijk van de ph omdat ph veranderingen de K secretie door de distale tubulus
beinvloeden
• Vrije Ca concentratie is afhankelijk van de ph
Zuren en basen
Zuur = protondonor = H + afstaan
Base = protonacceptor = H + opnemen
De lichaamseiwitten fungeren vnl als BASEN! (negatief geladen)
Sterke en zwakke basen
Meeste zuren en basen in de extracellulaire vloeistof zijn zwak
• Sterk zuur: snelle dissociatie met vrijkomen van grote hoeveelheden H + (HCl)
• Zwak zuur: langzame dissociatie (H 2CO 3).
• Sterke base: snelle en sterke binding met H + zodat snelle opname
• Zwakke base: langzame en slappe binding met H + (HCO 3 - )
Normale H + concentratie en ph
pH = -log [H + ] = -log(0,00000004) = 7,4 in arterieel bloed
Normale ECV-waterstofconcentratie = 0,00004 mmol/liter.
PH regulatie: Buffers, Longen en Nieren:
• Buffers: Overschotten / tekorten compenseren
reactie zeer snel: binnen seconde
• Longen: Reguleren het uitwassen van CO 2, dus H 2CO 3 (zuur) uit bloed
reactie snel: binnen minuten en meer powefull dan chemische buffer
• Nieren: Kunnen zure of alkalische urine uitscheiden
reactie langzaam: in enkele dagen en meest powerfull
Buffersystemen (in het algemeen):
Buffer + H + H-Buffer.
• Buffer is een zwakke base: kan H + opnemen en het dan ook weer afstaan (reversibele binding).
• H-Buffer is een zwak zuur
• Veel H + ==> reactie naar rechts.
• Weinig H + ==> reactie naar links.
[Base]
De Henderson Hasselbach vergelijking: pH = pK + log [zuur]
pK = dissociatie constante
Het bicarbonaat buffersysteem: longen en nieren
De Bicarbonaatbuffer is DE extracellulaire vloeistof (ECV) buffer (kwantitatief)!
CO2 + H 2O H 2CO 3 H + + HCO 3 -
H2CO 3 is een zwak zuur: langzame dissociatie
HCO3 - is een zwakke base: langzame en slappe binding met H +
Carbonic anhydrase: enzym in longalveoli en nier tubulus
1. Toevoegen van een sterk zuur aan de bicarbonaatbuffer: ↑ H + + HCO 3 - ===> H2CO 3 ↑ ===> CO 2 ↑ +
H2O
• Longen: verhoogde respiratie (uitademen van CO 2) waardoor CO 2 verwijderd wordt uit het plasma
2. Toevoegen van een sterke base aan de bicarbonaatbuffer: CO 2 + H 2O ===> H 2CO 3 ===> H + + HCO 3 - ↑
• Nieren: excretie van HCO 3 - ↑
• Longen: CO 2 ↓ in het bloed waardoor verminderde respiratie (minder uitademen van CO 2) geeft
verhoging van de p CO2
Kwantitatieve dynamiek van het bicarbonaatbuffer systeem
[HCO3 - ]

De Henderson Hasselbach vergelijking: pH = 6,1 + log [0,03 x pCO 2]
De nieren reguleren vooral de bicarbonaat concentratie!
De longen reguleren vooral de pCO2 (in het bloed).
Metabole acidose/alkalose: Verstoring wordt primair veroorzaakt door een HCO3 - verandering.
Respiratoire acidose/alkalose: Verstoring wordt primair veroorzaakt door een pCO2 verandering.
Bicarbonaatbuffer systeem titratie curve
Buffer power wordt bepaald door de relatieve en absolute hoeveelheden van de buffer componenten
Uit de titratie curve is af te leiden dat de buffer power wordt bepaald door:
• Relatieve concentratie:
o pH is gelijk aan de pK als iedere component (HCO3 - en CO 2 ) bestaat uit 50 % van de
totale concentratie van het buffersysteem
o het buffersysteem is het meest powerfull in het centrale deel van de curve waar de pH
ongeveer gelijk is aan de pK
o het buffersysteem is maximaal powerfull als pH = pK
• Absolute concentratie
De Bicarbonaatbuffer is de belangrijkste extracellulaire vloeistof (ECV) buffer (kwantitatief)!
Niet powerfull omdat:
• Relatieve concentratie: sterke afwijking van ph van de extracellulaire vloeistof (7,4) van de pK van het
buffersysteem (6,1)
• Absolute concentratie van het buffersysteem is laag
Powerfull omdat:
• Nier en long de ph precies kunnen regelen
De fosfaat buffer
De fosfaatbuffer is belangrijk bij buffering van:
1. Intracellulaire vloeistof omdat:
• Intracellulair is de [PO4 3- ] hoger dan extracellulair
• pH van de intracellulaire vloeistof is lager dan in de extracellulaire vloeistof
2. Renale tubulaire vloeistof omdat:
• Fosfaat komt geconcentreerd voor in de renale tubuli.
• Tubulaire vloeistof heeft een lagere pH dan de extracellulaire vloeistof
Powerfull omdat:
Relatieve concentratie: kleine afwijking van ph van de extracellulaire vloeistof (7,4) van de pK van het
buffersysteem (6,8)
Niet powerfull in de extracellulaire concentratie omdat:
Absolute concentratie in de extracellulaire vloeistof van het buffersysteem is erg laag
Ook eiwitten, (voornamelijk Hb) zijn belangrijke intracellulaire buffers
Powerfull omdat:
• Absolute concentratie: is hoog vanwege de hoge intracellulaire concentratie eiwitten
• Relatieve concentratie:
o pH van de intracellulaire vloeistof is lager dan in de extracellulaire vloeistof
o kleine afwijking van ph van de extracellulaire vloeistof (7,4) van de pK van het
buffersysteem (≈7,4)
Diffusie van de elementen van het bicarbonaatsysteem (CO2) veroorzaakt intracellulaire pH veranderingen
als de extracellulaire pH verandert. Hierdoor kan het intracellulaire buffersysteem extracellullaire pH
veranderingen voorkomen.
H + + Hb - HHB
Isohydric principe: alle buffers in een oplossing zijn in evenwicht met dezelfde H + concentratie
Respiratoire regulatie van de zuur/base balans:
De alveolaire ventilatie beïnvloed de H + concentratie in de extracellulaire vloeistof door veranderingen in de
pCO2 maar de H + concentratie in de extracellulaire vloeistof daarentegen beïnvloed de alveolaire ventilatie.
Pulmonaire expiratie van CO2 is in evenwicht met de metabolische vorming van CO 2

Er is sprake van een feedback mechanisme:
pH heeft effect op de ventilatie en de ventilatie koppelt terug op de pH
• stijging van de vorming van CO 2 geeft verhoging van de pCO 2 in de extracellulaire vloeistof
• daling van de vorming van CO 2 geeft verlaging van de pCO 2 in de extracellulaire vloeistof
Verhoging van de alveolaire ventilatie verminderde de extracellulaire H + concentratie en verhoogt de
pH
• Verhoogde alveolaire ventilatie ==> uitademen van CO 2 ==> verlaagt pCO 2 van de extracellulaire
vloeistof ==> H + ↓ concentratie extracellulair ==> pH ↑
• Verlaagde alveolaire ventilatie ==> verhoogt CO 2 van de extracellulaire vloeistof ==> H + ↑ concentratie
extracellulair ==> pH ↓
Verhoogde H + concentratie stimuleert de alveolaire ventilatie
• pH < 7,4 geeft verhoging van de alveolaire ventilatie
Bij een lage pH geldt dat: per eenheid ph grote veranderingen in alveolaire ventilatie
• pH > 7,4 geeft verlaging van de alveolaire ventilatie
Bij een hoge pH geldt dat: per eenheid pH kleine verandering in alveolaire ventilatie
Negatieve feedback van H + concentratie door het respiratoire systeem
↑ [H + ] extracellulair ⇨ ↑ alveolaire ventilatie
⇧ ⇩
⇧⇦⇦remt⇦⇦⇦⇦↓ p CO 2
Effectiviteit van de respiratoire controle van de H + concentratie
Buffer power van het respiratoire systeem
Reactie snel: binnen minuten en meer powefull dan chemische buffer
Longfunctiestoornissen kan respiratoire acidose veroorzaken
Ernstig longfunctiestoornis (emfyseem) ==> minder CO2 kan worden uitgeademd ==> CO 2 ↑ in de
extracellulaire vloeistof ==> respiratoire acidose.
Renale regulatie van de zuur/base balans:
De nieren reguleren de ECV pH door:
1) secretie van H + -ionen.
2) terugresorptie van uitgefilterd HCO3 - (base)
3) productie van nieuw HCO3 - bij acidose
Secretie van H + en terugresorptie van HCO3 - :
Secretie van H + en terugresorptie van HCO 3 - gebeurt in alle delen van de tubulus, behalve het dunne deel
van de lis van Henle. Voor elk teruggeresorbeert HCO3 - moet een H + worden gesecreneerd.
Terugresoptie van HCO3 - (als CO 2) en secretie van H +
• Proximale tubulus: 85 %
• Dik stijgend deel van de lis van Henle: 10 %
• Distale tubulus en verzamelbuis: 5 %
Volledige terugresoptie van bicarbonaat!!!
H + wordt gesecerneerd door secundair actief transport (Na + /H + -antiport) in het begin van de tubulus
H + secretie:
• In de proximale tubulus
o Secundair actief transport (antiport): van H over de luminale zijde tegen een
elektrochemische gradiënt gekoppeld aan transport van Na op basis van een
elektrochemische gradiënt. De energie die vrijkomt door het passieve (diffusie) transport
van Na wordt gebruikt om actief H te transporteren
H + wordt in de tubuluscel gemaakt uit H 2O en CO 2 volgens: H 2O + CO 2 ==> H 2CO 3 ==> H +
+ HCO3 -
Gefiltreerde HCO 3 - worden teruggeresorbeerd door interactie met H + in de tubulus
HCO3 - terugresorptie (als CO 2):
• In de proximale tubulus
o Passief transport (diffusie): van HCO 3 - over de basolaterale zijde op basis van een

concentratie gradiënt. De basolaterale membraan is permeabel voor HCO 3 - .
De luminaire (apicale) membraan is IMpermeabel voor HCO3 - . HCO 3 - wordt aan de
luminaire zijde (apicale) opgenomen in de vorm van CO2 dat ontstaan volgens: HCO 3 - + H +
==> H2CO 3 ==> H 2O + CO 2. Hierna wordt HCO 3 - in de tubuluscel gemaakt uit H2O en CO 2
volgens: H2O + CO 2 ==> H 2CO 3 ==> H + + HCO 3 -
Voor het in de tubuluscel geproduceerde CO2 geldt, dat voor ieder gesecerneerd H + -ion een HCO 3 - -ion
wordt teruggeresorbeerd!!
Transport van HCO3 - over de luminaire (apicale) zijde:
Een gefiltreerd HCO3 - vormt samen met een gesecerneerd H + ==> H 2CO 3 en valt uiteen in H 2O en CO 2.
De luminaire (apicale) membraan is IMpermeabel voor HCO3 - . CO 2 kan wel gemakkelijk over de luminaire
(apicale) zijde van het tubuluslumen de tubuluscel in ==> daar vormt het dmv koolzuuranhydrase weer H + +
HCO3 - .
==> terugresorptie (diffusie) van HCO3 - naar interstitium.
==> secretie (aktief) van H + naar het tubuluslumen.
Koolstofanhydrase versnelt: H2O + CO 2 ==> H 2CO 3.
Vervolgens dissocieert H2CO 3 in H + en HCO 3 - .
HCO3 - worden “uitgewisseld” (titratie) tegen H + in de tubuli
Fysiologisch: complete “titratie” van H + tegen HCO 3 - : worden HCO3 - worden “uitgewisseld” tegen H + in de
tubuli
Pathologie: incomplete“titratie” van H + tegen HCO 3 - :
• Metabole alkalose: in de urine HCO 3 - > H +
• Acidose: in de urine H + > HCO 3 -
Primair actieve secretie van H + in de intercalated cel van het tweede deel van de distale tubulus en
de verzamelbuizen
Intercalated cell: in het tweede deel van de distale tubulus en de verzamelbuizen
• H secretie: belangrijk voor zuur / base regulatie
o Actief transport: van H over de luminaire zijde tegen een extreme concentratie gradiënt in
door H ATP-ase
• HCO 3 - terugresorptie (zoals in de proximale tubulus)
o Passief transport (diffusie): van HCO3 - over de basolaterale zijde op basis van een
concentratie gradiënt. De basolaterale membraan is permeabel voor HCO3 - .
• K + terugresorptie
Voor ieder opgenomen HCO3 - wordt een H + gesecerneerd
Hoewel in de proximale tubulus het meeste H + wordt gesecerneerd, is de distale tubulus verreweg het
belangrijkst voor productie van (maximale) zure urine!
Vorming van nieuwe bicarbonaat ionen: door combinatie van overschot aan
waterstofionen (H + ) met fosfaat en amonia buffers in de tubuli
Als H + alleen vrij in urine zou voorkomen, konden we veel te weinig zuur per liter urine excretiseren!
(minimale pH urine = 4,5). Gelukkig wordt H + in de tubulaire vloeistof snel gebonden aan buffers! De twee
voornaamste urinebuffers zijn ammoniak en fosfaat!!
H + en HCO 3 - worden in de tubuli aan elkaar "getitreerd": Terugresorptie van een HCO3 - voor iedere H + die
wordt gesecerneerd.
Andere buffersystemen dan HCO3 - dragen bij aan extra productie van HCO 3 - !
Het fosfaat buffer systeem verwijderd overschot aan H + in de urine en vormt nieuw bicarbonaat
H + secretie:
• in de tubuli (zoals in de proximale tubulus)
o Zolang er overschot is van gefiltreerd HCO 3 - in de tubulaire vloeistof worden de
gesecerneerde H + ionen gecombineerd met HCO 3 - ionen
Secundair actief transport (antiport): van H over de luminale zijde tegen een
elektrochemische gradiënt gekoppeld aan transport van Na op basis van een
elektrochemische gradiënt. De energie die vrijkomt door het passieve (diffusie) transport
van Na wordt gebruikt om actief H te transporteren
H + wordt in de tubuluscel gemaakt uit H 2O en CO 2 volgens: H 2O + CO 2 ==> H 2CO 3 ==> H +

+ HCO 3 -
o Als er een tekort is van gefiltreerd HCO 3 - in de tubulaire vloeistof worden de
gesecerneerde H + ionen gecombineerd met andere buffers waaronder de fosfaat buffer
Secundair actief transport (antiport): van H over de luminale zijde tegen een
elektrochemische gradiënt gekoppeld aan transport van Na op basis van een
elektrochemische gradiënt. De energie die vrijkomt door het passieve (diffusie) transport
van Na wordt gebruikt om actief H te transporteren
Het overschot aan H + wordt gecombineerd met HPO 4 2- waardoor H2PO 4 - wordt gevormd
volgens: H + + HPO 4 2- ==> H2PO 4 -
Als een H + ion dat wordt gesecreneerd naar het tubuluslumen gecombineerd wordt met een buffer anders
dan bicarbonaat is het effect NIEUWvorming van een HCO3 - ion dat in het bloed terechtkomt.
Excretie van overschot H + en de nieuwvorming van nieuw bicarbonaat door het amonia buffer
systeem
Secretie van NH 4 + (amoniumion)
• in de proximale tubulus:
o Secundair actief transport (antiport): van NH 4 + tegen een elektrochemische? gradiënt
gekoppeld aan transport van Na op basis van een elektrochemische gradiënt. De energie
die vrijkomt door het passieve (diffusie) transport van Na wordt gebruikt om actief H te
transporteren
NH4 + wordt in de tubuluscel gemaakt uit glutamine volgens: glutamine ==> 2HCO 3 - +
2NH4 +
Terugresorptie van HCO3 - :
• In de proximale tubulus
o Passief transport (diffusie): van HCO 3 - over de basolaterale zijde op basis van een
concentratie? gradiënt. HCO3 - wordt in de tubuluscel gemaakt uit glutamine volgens:
glutamine ==> 2HCO 3 - + 2NH4 + . De HCO3 - die wordt gevormd is NIEUW carbonaat.
Glutamine komt door actief transport in de cel of vanuit het tubuluslumen of vanuit de interstitiele vloeistof.
Glutamine wordt in de tubuluscel gemetaboliseerd volgens: glutamine ==> 2HCO 3 - + 2NH4 + .
Secretie van H + :
• In de verzamelbuizen
o Actief transport: van H + over de luminaire zijde tegen een elektrochemische? gradiënt in
door H + ATP-ase aan de luminaire zijde
Secretie van NH3 (amoniak):
• In de verzamelbuizen
o Passief transport (diffusie): van NH 3 over de luminaire zijde op basis van een concentratie
? gradiënt.
Het gesecerneerde H + en het gesecerneerde NH 3 (amoniak) vormen in het tubuluslumen NH4 +
(amoniumion) volgens: H + + NH 3 ==> NH 4 + . Zodat excretie (urine) van NH4 + plaatsvindt.
Als een H + ion dat wordt gesecreneerd naar het tubuluslumen gecombineerd wordt met een buffer anders
dan bicarbonaat is het effect NIEUWvorming van een HCO3 - ion dat in het bloed terechtkomt.
Chronische acidose verhoogt de excretie van NH4 +
Regulatie:
Een verlaagde ECV-pH ==> stimuleert renale glutaminemetabolisme ==> vorming van extra NH4 + (als
urinebuffer) en HCO3 - (als bloedbuffer).
Een verhoogde ECV-pH ==> remt renale glutaminemetabolisme ==> minder vorming van NH4 + en HCO 3 - .
Kwantificeren van renale zuur base excretie
Netto zuur excretie = NH 4 + excretie + urinair titreerbaar zuur - HCO3 - excretie
• NH 4 + excretie: urine stroom snelheid x urinaire [NH4 + ]: hoeveelheid H + secretie die in het tubuluslumen
gecombineerd wordt met een buffer anders dan bicarbonaat
• urinair titreerbaar zuur: hoeveelheid H + secretie die in het tubuluslumen gecombineerd wordt met een
buffer anders dan bicarbonaat en NH4 + (ammonia)
• HCO 3 - excretie: urine stroom snelheid x urinaire [HCO3 - ]: hoe snel de nieren HCO3 - verwijderen uit het
bloed
Acidose: stijgende (positieve) netto zuur secretie:
+
• meer NH4 excretie
• meer urinair titreerbaar zuur excretie
Alkalose: negatieve netto zuur secretie:
+
• NH4 excretie = 0

• urinair titreerbaar zuur excretie = 0
• meer HCO 3 - excretie
Regulatie van de tubulaire H + secretie
Normaal zorgt de H + secretie voor:
• Terugresoptie van bijna ALLE gefiltreerde HCO 3 -
• Excretie van NH 4 +
• Excretie van titreerbaar zuur
Alkalose = verminderde [H + ]
Compensatie door: H + -secretie ↓ door:
• [H + ] ↓ in de ECV
• pCO 2 ↓
Alkalose door syndroom van Conn:
met overmaat aldosteron secretie van de intercalated cells in de verzamelbuis
compensatie door: H + -secretie ↑
Acidose: verhoogde [H + ]
Compensatie door: H + -secretie ↑
• [H + ] ↑ in de ECV
• pCO 2 ↑
De belangrijkste stimuli voor tubulaire H + -secretie zijn:
• Verhoogde pCO 2 van de ECV.
• Verlaagde pH van de ECV.
Renale pH-correctie van acidose:
verhoogde excretie van H + en toevoeging van HCO3 - ionen aan de
extracellulaire vloeistof
Metabole acidose = acidose a.g.v. te lage [HCO 3 - ].
Respiratoire acidose = acidose a.g.v. te hoge pCO2.
==> Nieren resorberen HCO3 - volledig terug en vormen nieuw HCO 3 - door glutaminesplitsing.
Acidose verminderd de ratio HCO3 - / H + in de renale tubulus vloeistof
In metabole acidose is er een overschot aan H + ionen in vergelijking met HCO 3 - in de tubulus vloeistof
vanwege de verminderde filtratie van HCO3 - . Deze verminderde filtratie wordt veroorzaakt door verminderde
[HCO3 - ] in de ECV.
Compensatie:
Longen: toename ventilatie (waardoor pCO2 afneemt)
Nieren: nieuwvorming HCO3 - in de ECV (waardoor [HCO 3 - ] in het plasma stijgt)
In respiratoire acidose wordt het overschot aan H + ionen in de tubulus vloeistof veroorzaakt door verhoogde
pCO2 die vervolgens de tubulaire H + -secretie stimuleert.
Compensatie:
Nieren: nieuwvorming HCO3 - in de ECV (waardoor [HCO 3 - ] in het plasma stijgt)
Renale pH-correctie van alkalose:
verminderde secretie van H + in de tubuli en verhoogde excretie van HCO3 -
ionen
Alkalose verhoogt de HCO3 - / H + in de renale tubulus vloeistof
In respiratoire alkalose is een verhoogde extracellulaire pH . De oorzaak is een verminderde pCO2 in het
plasma veroorzaakt door hyperventilatie.
Compensatie respiratoire alkalose:
Nieren: excretie van HCO3 - (waardoor [HCO 3 - ] in het plasma daalt)
De oorzaak van metabole alkalose is verhoogde [HCO3 - ] in het plasma.
Compensatie metabole alkalose:
Longen: verminderde ventilatie (waardoor pCO2 toeneemt)

Nieren: excretie van HCO 3 - (waardoor [HCO3 - ] in het plasma daalt)
pH [H + ] in de ECV pCO 2 [HCO 3 - ] in het plasma
Normaal 7,4 40mEq/l 40 mmHg 24mEq/l
Respiratoire acidose ↓ ↑ ⇑ ↑
Respiratoire alkalose ↑ ↓ ⇓ ⇑
Metabole acidose ↓ ↑ ↓ ⇓
Metabole alkalose ↑ ↓ ↑ ⇑
Klinische oorzaken van zuur / base stoornissen
Respiratoire acidose wordt veroorzaakt door een verminderde ventilatie en een verhoogde pCO 2
Pathologie:
• Ademhalingscentra stoornis
• Longziekte
Respiratoire alkalose wordt veroorzaakt door verhoogde ventilatie een verminderde pCO 2 in de ECV
Fysiologie meestal
• Hyperventilatie
• Hoogte verblijf: lage pO 2 stimuleert respiratie
Pathologie zelden:
Hyperventilatie tgv psychoneurose
Metabole acidose wordt veroorzaakt door verminderde [HCO3 - ] in de ECV
• Renale tubulaire acidose:
o Nieren kunnen HCO3 - niet terugresorberen
o Nieren kunnen H + niet secerneren
Oorzaken renale tubulaire acidose:
o Chronisch nierfalen
o Ziekte van Addison (aldosteron tekort)
o Fanconi`s syndroom
• Diarrhee: verlies van NaHCO3 (HCO 3 - ) in de faeces
• Braken van intestinum inhoud: verlies van NaHCO 3 (HCO 3 - ) (NB alkalose)
• Diabetes mellitus: vorming van ketonzuren door afbraak van vetten
• Inname van zuren: teveel acetylsalicylzuur of methylalkohol.
Metabole alkalose wordt veroorzaakt door verhoogde [HCO 3 - ] in de ECV
Oorzaken van metabole alkalose:
• Diuretica: stimuleert de H + -secretie en de HCO 3 - terugresoptie
• Aldosteron overschot: Stimuleert Na + -terugresorptie en daarmee dus ook H + -secretie (intercalated cells)
• Braken van maaginhoud: verlies van HCl (zuur) (NB acidose)
• Inname van alkalische medicijnen (NaHCO 3 ulcus pepticum en gastritis).
Behandeling van acidose en alkalose
Allereerst oorzaak opheffen indien dat niet mogelijk is toevoegen van de volgende middelen:
Acidose:
• Natiumbicarbonaat oraal (NaHCO3)
• natriumlactaat i.v.
• natriumgluconaat i.v.
Alkalose:
• amoniumchloride oraal
• lysine monohydrochloride i.v.
Klinische metingen en analyse van zuur / base stoornissen
Metingen:
• PH
• [HCO 3 - ] in het plasma
• pCO 2
Complexe zuur / base stoornissen en het gebruik van het zuur / base normogram voor diagnose
• Type stoornis
• Ernst van de stoornis

Gebruik van het (verhoogde) aniongap bij de verschillende oorzaken van metabole acidose
Kation = + ion
Anion = - ion
Aniongap = [Na + ] - [HCO 3 - ] - [Cl - ] = 8-16 mEq/l
Dit betekent: niet gemeten anionen > niet gemeten kationen
Vergroot aniongap Normaal aniongap
normochloraemie Hyperchloraemie
Diabetes mellitus (ketoacidose) Diarree
Lactaat acidose Reale tubulaire acidose
Chronisch nierfalen
Aspirine vergiftiging
Methanol vergiftiging
Ethyl glycol vergiftiging
Hyperchloraemie: vermindering van [HCO3 - ] in het plasma in proportie is met de stijging van [Cl - ] in het
plasma
Normochloraemie: vermindering van [HCO3 - ] in het plasma is NIET vergezeld met de stijging van [Cl - ] in het
plasma

Micturition, Diuretics and Kidney Disease:
Druk in blaas stijgt tot boven een drempelwaarde ==> mictiereflex.
Fysiologische Anatomie van de Blaas:
Blaas:
• Corpus vesicae (blaaslichaam)
• Cervix vesicae (blaashals).
De blaas bestaat voor een groot deel uit glad spierweefsel: m.detrusor vesicae. De cellen vormen een
syncytium ==> aktiepotentiaal ==> contractie van de gehele blaas.
Trigonum Urogenitale = tussen urethra posterior en de twee ureter-ingangen. De mucosa van het trigonum
is glad i.p.v. geplooid (rugae) zoals in de rest van de blaas. Iedere ureter treedt schuin de m.detrusor
vesicae binnen (klepfunctie).
De blaashals: m.detrusor vormt hier de m.sphincter internus (onwillekeurig)
Dan loopt de urethra door het diaphragma urogenitale: m.sphincter externus.
Dit is een dwarsgestreepte spier (willekeurig).
De blaas is geïnnerveerd via de plexus sacralis. De motorische innervatie:
• Parasympathische vezels schakelen in de blaaswand over op postganglionaire parasympathische
vezels die de m.detrusor innerveren.
• N.pudendus: ==> m.sphincter externus (somatisch).
• N.hypogastricus: bloedvaten rond de blaas (sympathisch).
Urinetransport van de nieren naar de blaas:
Bij uitrekking van de calyces ==> pacemaker zet peristaltiek van de ureteren in gang. Ureterperistaltiek
wordt gestimuleerd door het parasympathische en geremd door het sympathische zenuwstelsel.
De ureteren lopen ieder schuin door de m.detrusor: Dit voorkomt teruglekken van urine uit de blaas naar de
ureteren.
Vesicoureterale reflux: Als het schuine gedeelte niet lang genoeg is.
Ureterorenale reflux: Als een ureter geblokkeerd wordt (steen):
==> intense constrictie van de ureter (koliekpijn)
==> Sympathische constrictie van de nierarteriolen ==> minder urine-output.
Mictiereflex:
Rekreceptoren liggen voornamelijk in de urethra posterior. ==> reflexcontractie van de blaas ==> periode
van verhoogde blaasdruk ==> reflex raakt "vermoeid" ==> relaxatie ==> blaasdruk daalt weer tot
oorspronkelijke tensie.
De mictiereflex kan dus optreden zonder dat de blaas zich ledigt. Reflex-neuronen blijven dan minuten tot
een uur geremd. Verdere vulling ==> volgende keer een sterkere mictie-reflex.
Sterke mictiereflex ==> aktivatie van de N.pudendus om de m.sphincter externi te relaxeren. Als deze
aktivatie sterker is dan de sphinctercontractie gemedieerd door de "wil" ==> urinatie.
De mictiereflex is dus een compleet autonome ruggemergreflex(!!), die gestimuleerd of geremd kan
worden door hogere centra in de hersenstam en de cerebrale cortex.
De hersenen:
Kunnen de mictiereflex remmen
Kunnen mictie tegenhouden door contractie vd m.sph.externus
Kunnen mictiereflex opwekken, als je "even tijd hebt om teplassen". Door bijvoorbeeld de buikspieren aan
te spannen ==> buikdruk Ý ==> druk op urethra posterior Ý ==> mictiereflex.
Abnormale Mictie:
• Atonische blaas: sensorische zenuwvezels zijn beschadigd ==> geen mictiereflex opgewekt ==>
overflow incontinentie.
• Automatische blaas: Ruggemerg boven de plexus sacralis beschadigd ==> wel mictiereflex, maar geen
controle meer mogelijk.
• Ongeremde neurogene blaas: Frequente en vrijwel ongecontrolleerde mictie door onvermogen om de
mictie te remmen.

H31 Mictie, diuretica en nierziekten
Diuretica en hun mechanismen:
Veel diuretica grijpen aan op de Na/K-pomp. Dit is de bron van terugresorptie van veel andere stoffen
(glucose, Cl - , HCO 3 - , K + , H + ). VEEL neveneffecten
Osmotische diurese is ook een mogelijkheid. Injectie van stoggen die moeilijk worden teruggeresorbeerd
(mannitol, ureum, sucrose) veroorzaken een hoge osmolariteit in de renale tubuli ==> meer diurese.
Lisdiuretica: Remmen Na/K-pomp in dikke stijdende deel vd Lis van Henle:
Furosemide e.d. blokkeren de Na/2Cl/K-cotransporter in het dikke stijgende deel van de Lis van Henle. Zin
ZEER krachtige diuretica!!
=> Meer opgeloste stoffen in het distale nefron ==> hogere osmolariteit.
=> Verminderen de bijdrage aan de hyperosmolariteit van het medullaire interstitium.
Zowel remming van urine-:
• Concentratie: osmolariteit van het medullaire interstitium is verminderd.
• Verdunning: geremde terugresorptie ==> meer "geconcentreerde urine".
Thiazide Diuretica:
Chloorthiazide e.d. remmen de Na + /Cl - -cotransporter in de vroege distale tubulus.
Koolzuuranhydraseremmers:
Bicarbonaat-ionen kunnen niet door de luminale membraan van de tubulus ==> omgezet in H2CO 3 ==> H 2O
+ CO2. CO 2 kan er wel doorheen en kan IN DE CEL recombineren met water tot H 2CO 3 (oiv
koolzuuranhydrase) ==> diffusie van HCO3 - naar interstitium en secretie van H + in de urine.
Remming van koolzuuranhydrase ==> remming van de HCO3 - -terugresorptie.
Neveneffect: acidose door verlies van HCO3 - met de urine.
Competitieve Aldosteronremmers: Kaliumsparende diuretica:
Remmen de Na + -terugresorptie en de K + -secretie in de corticale verzamelbuis.
==> Na+ blijft in de verzamelbuis ==> osmotische diurese.
Geen kaliumverlies. Mogelijk zelfs hypokaliëmie.
Na + -kanaal Blokkers:
Blokkeren Na-kanalen aan de LUMINALE zijde vd cel ==> er is dus weinig Na voor de Na/K-pomp om uit te
pompen (terug te resorberen)

H 25 Nieren en lichaamsvloeistoffen (blz 274)
Oedeem
Intracellulair oedeem:
Oorzaken intracellulair oedeem:
1) Onderdrukking van het metabolisme van weefsels (Na/K-pomp blokkade).
2) Te weinig voeding van het weefsel (ischaemie)
==> Na/K-pomp insufficiëntie ==> te veel Na+ in de cel ==> cel wordt hyperosmotisch ==> zwelling
3) ontsteking van het weefsel
==> verhoogde celpermeabiliteit==> te veel Na+ in de cel ==> cel wordt hyperosmotisch ==> zwelling
Extracellulair oedeem:
Oorzaken extracellulair oedeem:
1) verhoogde capillaire filtratie van vloeistof en eiwitten in het interstitium
1. Verhoogde capillaire bloeddruk = verhoogde hydrostatische druk
• Nierretentie van water en zout
o Nierfalen
o Teveel mineralocorticoid
• verhoogde hydrostatische druk aan de veneuze zijde
o hartfalen
o veneuze obstructie
o stoornis veneuze pomp
o veneuze klep insufficiëntie
o immobiliteit
o spier paralyse
• verlaagde arteriolen weerstand
o extreme temperatuursstijging
o insufficiëntie sympaticus
o medicament vasodilatoir
2. Verlaagde plasma-osmolariteit = verlaagde COD (hypalbuminaemie)
• Eiwit verlies in de urine (nefrotisch syndroom)
• Eiwit verlies uit de huid
• Stoornis in eiwitproductie
o Lever ziekte
o Ernstige malnutritie van eiwitten
3. Verhoogde capillairpermeabiliteit
• Immuunrespons
• Toxinen
• Bacteriële infecties
• Vitamine deficiëntie
• Langdurige ischaemie
• brandwonden
2) Blokkade / verminderde van de lymfedrainage
• kanker
• infectie
• chirurgie
• congenitale afwijking
Factoren die bescherming bieden tegen oedeem:
1) Lage compliantie van het interstitium als de vloeistofdruk in het interstitium aan de negatieve kant is.
Het subcutane weefsel heeft een licht negatieve druk ==> zuigt de weefsels bij elkaar.
Bij deze druk zorgen proteoglycaannetwerken ervoor dat de interstitiële vloeistof een "gel"-substantie
aanneemt ==> stroomt niet gemakkelijk.
2) Vergrote lymfestroom met 10 tot 50 x!!
Met de lymfestroom worden eiwitten en vocht afgevoerd
3) Washdown van de interstitiële eiwitconcentratie.
Met de lymfestroom worden eiwitten snel afgevoerd ==> COD van de weefselvloeistof wordt laag
gehouden!