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Nieren-Pathophysiologie

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Nieren-Pathophysiologie

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paraklin. Befunde:

• BD 165/95 mmHg

• leichte Proteinurie

• Plasma-Kreatinin 18 mg/dl

• Plasma-pH 7,08 (pCO2: 32 mmHg, HCO3-: 17 mmol/L)

• Hb: 4,6 g/dl

klin. Befund:

• Hautkolorit: schmutzigbraun

• Schleimhäute: blaß

• schmale Lidspalte

• angedeutete Schwellungen der Augensäcke

Anamnese:

• Leistungseinschränkung

• Müdigkeit

• Hautjucken

Diagnose:

• Urämie / chronische Niereninsuffizienz

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Übersicht

Pathophysiologie der Niere

1. Allgemeine Nieren-Pathophysiologie

1.1. Renale Hauptfunktionen in ihrer Beziehung zur Pathophysiologie

1.2. Pathophysiologie der Nierendurchblutung und deren Bestimmung

1.3. Grundmuster renaler Störungen

1.3.1. Glomeruläre Störungen

1.3.2. Tubuläre Störungen

1.4. Komplexe pathophysiologische Reaktionen der Niere

1.4.1. Akute Niereninsuffizienz

1.4.2. Chronische Niereninsuffizienz

1.4.3. Urämie - Syndrom

2. Spezielle Nieren-Pathophysiologie

2.1. Akute Glomerulonephritis

2.2. Chronische Glomerulonephritis

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Exkretion:

Ausscheidung

von gelösten

Stoffwechsel-

abbauprodukten

Isohydrie:

Regulation des

Säure-Basen-

gleichgewichtes

Isoionie & Isovolämie:

Regulation von Wasser-

und Elektrolythaushaltes

Flüssigkeitsvolumen

Hormonbildung:

Stoffwechsel-

funktion:

Hauptfunktionen der Nierentätigkeit

Pathophysiologie der Nieren

• Niere: stärkste Organdurchblutung (25% des HMV)

• unmittelbare Homöostasefunktionen des Organismus

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1. Störungen der Exkretion

Detektion schwerer Funktionsstörungen der Nierentätigkeit

• Akkumulation harnpflichtiger Substanzen

• Harnstoff: wichtigstes Endprodukt des EW- Stoffwechsel (50% renaler Exkr.)

• Transportmodus

300 mosm

1200 mosm

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1. Störungen der Exkretion

Detektion schwerer Funktionsstörungen der Nierentätigkeit

• Akkumulation harnpflichtiger Substanzen

• Harnstoff: wichtigstes Endprodukt des EW- Stoffwechsel (50% renaler Exkr.)

• Transportmodus

• Harnstoff- Clearance

Ù=Harnzeitvolumen

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1. Störungen der Exkretion

Detektion schwerer Funktionsstörungen der Nierentätigkeit

• Akkumulation harnpflichtiger Substanzen

• Harnstoff: wichtigstes Endprodukt des EW- Stoffwechsel (50% renaler Exkr.)

• Transportmodus

• Harnstoff- Clearance

Ù=Harnzeitvolumen • Elimination in Abhängig-

keit von der Ernährung

GFR: Glomeruläre Filtrationsrate

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• Harnstoff: wichtigstes Endprodukt des EW- Stoffwechsel

# Transportmodus

# Harnstoff- Clearance

# Elimination in Abhängig-

keit von der Ernährung

• Kreatinin

(Endprodukt des Muskel-

EW- Stoffwechsels)

Fazit: ungeeignet als Screening- u

Überwachungsparameter der Exkretion

* bei Niereninsuffizienz ↑↑↑

blinder Bereich

1. Störungen der Exkretion

Detektion schwerer Funktionsstörungen der Nierentätigkeit

• Akkumulation harnpflichtiger Substanzen

GFR-Messung:

Kreatinin-Clearance

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2. gestörte Regulation des Säure-Basen-Gleichgewichtes

unzureichende Ausscheidung saurer Valenzen

„fixe Säuren“: 50-100 mmol/d; ~ ½ 00 Gesamt-H+/d

Diabetes mellitus: 5-10 fache

• pH-Wert des Harns entlang des Nephrons

• H -Ionen-Ausscheidung als titrierbare

Säure

(nur 0,05% H-Ionen Konzentration können

in freier Form ausgeschieden werden)

• Ammoniak-Mechanismus

Fazit: Niereninsuffizienz metabolischer Azidose

wegen unzureichender Ausscheidung fixer Säuren

Grund: CNI Nephronverlust (> 80%)

[HCO3-]

pHBlut = pK´+ log 0,03 * pCO2

Detektion schwerer Funktionsstörungen der Nierentätigkeit

• metabolische Azidose

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3. Regulationsstörung von Wasser-/ Elektrolythaushalt & Flüssigkeitsvolumen

Detektion schwerer Funktionsstörungen der Nierentätigkeit

• arterielle Hypertonie

renovaskuläre Hypertonie (Goldblatt – Mechanismus)

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3. Regulationsstörung von Wasser-/ Elektrolythaushalt & Flüssigkeitsvolumen

Detektion schwerer Funktionsstörungen der Nierentätigkeit

• arterielle Hypertonie

renovaskuläre Hypertonie (Goldblatt – Mechanismus)

Angiotensin II↑ → Vasokonstriktion

→ BD ↑

Aldosteron ↑ → Na+ Retention

→ Blutvolumen ↑

→ BD ↑

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3. Regulationsstörung von Wasser-/ Elektrolythaushalt & Flüssigkeitsvolumen

• Na+ Retention u. EZR↑↑ wegen progredientem Nephronverlust

• gestörte Wasserausscheidung; BV↑ BD ↑

Fazit:

Gestörte Blutvolumenkontrolle / Blutdruckregulation ist

entscheidend abhängig von Störung der Na+- Regulation

Detektion schwerer Funktionsstörungen der Nierentätigkeit

• arterielle Hypertonie

renovaskuläre Hypertonie (Goldblatt – Mechanismus)

renoparenchymatöse Hypertonie

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4. Unzureichende Bildung von Erythropoetin

• Erythropoetin

Gewebs-pO2 ↓ Epo Ery-Zahl O2-Transportkapazität

Detektion schwerer Funktionsstörungen der Nierentätigkeit

• renale Anämie (Hb↓↓)

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HIF-1: Hypoxia-induzibler Faktor 1

NAD(P)H-

Oxydase

O2

O2

Normoxie

Chronische Reaktion auf O2-Mangel

Erytropoetin wird bei Hypoxie vermehrt produziert:

Vermittelt durch Transkriptionsfaktor HIF-1a

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Chronische Reaktion auf O2-Mangel

HIF-1: Hypoxia-induzibler Faktor 1

NAD(P)H-

Oxydase

Erytropoetin wird bei Hypoxie vermehrt produziert:

Vermittelt durch Transkriptionsfaktor HIF-1a

O2

O2

Zellkern

Hypoxie

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Erythropoese: Bildung der Erythrozyten durch mitotische Zellteilung u. -reifung aus

unreifen kernhaltigen Vorstufen. EPO

Transkription

Zytokin-Rezeptor Klasse I

EPO: verhindert Apoptose der Progenitor-Zellen → Ery‘s können ausreifen.

Detektion schwerer Funktionsstörungen der Nierentätigkeit

• renale Anämie (Hb↓↓)

4. Unzureichende Bildung von Erythropoetin

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schwerer Funktionsstörungen der Nierentätigkeit:

Zusammenfassung

• Niere: stärkste Organdurchblutung

• 25% des HMV; ~0,2% des KG

• unmittelbare Homöostasefunktionen des Organismus

• Störungen in der Ausscheidung harnpflichtiger Substanzen (Azotämie)

• Gefahr der Urämie (Harnvergiftung) bei terminaler NI

• Störungen des Säure-Basenhaushaltes

• metabolische Azidose ( [HCO3-] ↓ (pH < 7,36 dekompensierter A.)– reaktiv –pCO2 ↓)

• Störungen im Wasser- und Elektrolythaushalt

• RAAS↑ mit Na+ Retention und Vasokonstriktion: renale Hypertonie

• Störungen der Hormonbildung (frühes Merkmal chronischer Niereninsuffizienz)

• renale Anämie (Epo ↓)

• Störung des Ca++ Metabolismus: Osteomalazie / Osteoporose

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Pathophysiologie der Nierendurchblutung (RBF)

• Niere: stärkste Organdurchblutung (25% des HMV)

• Harnbereitung! Sehr niedriger O2- Ausschöpfungsgrad (AVDO2 nur 1,5%)

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Pathophysiologie der Nierendurchblutung (RBF)

• Niere: stärkste Organdurchblutung (25% des HMV)

• Harnbereitung! Sehr niedriger O2- Ausschöpfungsgrad (AVDO2 nur 1,5%)

RBF: 90% ~9% <1%

40

20

0

40

20

0

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Pathophysiologie der Nierendurchblutung (RBF)

• Niere: stärkste Organdurchblutung (25% des HMV)

• Harnbereitung! Sehr niedriger O2- Ausschöpfungsgrad (AVDO2 nur 1,5%)

• AV O2- Shunting schützt Nierengewebe vor Hyperoxie!

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40

20

0

• Niere: stärkste Organdurchblutung (25% des HMV)

• Harnbereitung! Sehr niedriger O2- Ausschöpfungsgrad (AVDO2 nur 1,5%)

• beginnende Ischämie: Prox. Tubulus/Henle S. u. TAL frühzeitig geschädigt

Bei Mangeldurchblutung: tubuläre Struktur und Funktion frühzeitig gefährdet

Pathophysiologie der Nierendurchblutung (RBF)

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• renale Autoregulation sichert glomeruläre Filtration

• Unterschreiten führt zu renaler Ischämie und GFR ↓

renale Durchblutung (RBF) steht im Dienste der Ausscheidung

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• Nierendurchblutung Autoregulation

Autoregulation der

Nierendurchblutung

myogene Autoregulation tubulo-glomeruläre

Feedback (TGF)

Sympathikotonus

= Bayliss Effekt (1902)

dehnungsabh. K+-Kanäle

• distal-tubulärer NaCl-

Gradient

• a1A/B-Rezeptoren

• b1-Rezeptoren

Renin-Angiotensin-

Mechanismus

0

500

1000

1500

2000

2500

0 50 100 150 200

arterieller Blutdruck (mm Hg)

RB

F (

ml

/ m

in)

Pathophysiologie der Nierendurchblutung (RBF)

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Autoregulation der

Nierendurchblutung

myogene Autoregulation tubulo-glomeruläre

Feedback (TGF)

Sympathikotonus

= Bayliss Effekt (1902)

dehnungsabh. K+-Kanäle

• distal-tubulärer NaCl-

Gradient

• a1A/B-Rezeptoren

• b1-Rezeptoren

Renin-Angiotensin-

Mechanismus

Pathophysiologie der Nierendurchblutung (RBF)

• Nierendurchblutung Autoregulation

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BD

Vaso-

konstriktion

Mechanismus der dehnungsabhähngigen Vasokonstriktion

myogene Autoregulation = Bayliss Effekt (1902)

Dt ~ 10s

Hypoxie

Hyperpolarisation

= Vasodilation

Depolarisation

dehnungsempfindliche Kationenkanäle (SOC)

20-HETE (20-Hydroxy-Eicosatetraensäure)

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Lumen Macula densa Zellen

Adenosin

↑ Zell-

Volumen

• Nierendurchblutung Autoregulation:

tubulo-glomeruläre Feedback (TGF)

afferente Arteriole

Vasokonstriktion

A1-Rezept.

↑[NaCl]: Vasokonstriktion→ RBF↓ → PKap↓

↑[NaCl]

Pathophysiologie der Nierendurchblutung (RBF)

Dt ~ 1min

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• Nierendurchblutung Autoregulation:

tubulo-glomeruläre Feedback (TGF)

Lumen Macula densa Zellen

PGE2

afferente Arteriole:

• Vasodilatation

• Reninfreisetzung

↑[NaCl]: Vasokonstriktion→ RBF↓

↓[NaCl]: Vasodilatation→ RBF↑

Renin ↑ → AII ↑ → Aldo ↑

↓[NaCl]

art. BD ↑ Na+-Retention

Pathophysiologie der Nierendurchblutung (RBF)

RAAS

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• Nierendurchblutung Rolle des Sympathikus:

Pathophysiologie der Nierendurchblutung (RBF)

↑ renale sympathische Nervenaktivität (RSNA)

Juxtaglom.

Granularzellen

Renale

Gefäße

↑ Reninsekretion ↑ tub. Na+ Resorpt. ↓ Gefäß-

↑ b1 - AR ↑ a1B - AR ↑ a1A - AR

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• Nierendurchblutung Rolle des Sympathikus:

Pathophysiologie der Nierendurchblutung (RBF)

RSNA- Frequenz (Hz)

Ma

xim

al-

An

two

rt (

%)

Renin↑ Na+ - RBF↓

Resorption ↑

Normale

Aktivierung

Chonischer

Stress

Notfall-

Response

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gestörte Autoregulation der Nierendurchblutung:

Zusammenfassung

• Niere: stärkste Organdurchblutung

• 25% des HMV; ~0,2% des KG

• renale Durchblutung steht im Dienste der Ausscheidung

• frühzeitige ischämische Schädigung umschriebener Tubulusabschnitte

• Beachte: Verschiebung der unteren Schwelle durch Schädigung

• 4 Komponenten der renalen Autoregulation (pathogenetische Bedeutung)

• myogene Autoregulation (bei Hypoxie abgeschwächt)

• TGF (bei renaler Ischämie verstärkt: Initialphase des ANF)

• RAAS (systemische Wirkung bei renaler Ischämie)

• RSNA (bei ↑↑ Verschiebung der autoregulat. Schwelle)

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Grundmuster renaler Störungen

Glomeruläre Störungen

sinkender

effektiver

Filtrationsdruck

Verminderung der

filtrierenden

Oberfläche

Zunahme der

Filterpermeabilität

quantitative Störungen qualitative Störungen

Page 32: Nieren-Pathophysiologie - uniklinikum-jena.de · Übersicht Pathophysiologie der Niere 1. Allgemeine Nieren-Pathophysiologie 1.1. Renale Hauptfunktionen in ihrer Beziehung zur Pathophysiologie

• des kapill. Druck (Pkap) Ursachen:

• Kreislauf-Schock

• Arteriosklerose/Nierentrombose

• dekompensierte Herzinsuffizienz

GFR: durch effektiven Filtrationsdruck bestimmt

afferente

Arteriole

efferente

Arteriole

Peff = Pkap – PBowm. – Ponkotisch

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GFR: durch effektiven Filtrationsdruck bestimmt

Peff = PKap – Ponkot – PBow.

Peff = 50 mm Hg – 24 mm Hg – 12 mm Hg

= 14 mm Hg

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Peff = PKap – Ponkot – PBow.

Peff = 40 mm Hg – 24 mm Hg – 12 mm Hg

= 4 mm Hg BD-Abfall: peff ~> GFR

GFR: durch effektiven Filtrationsdruck bestimmt

BD-Abfall:

pKap

pKap – pBowm.

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• des kapill. Druck (Pkap) Ursachen:

• Schock

• Arteriosklerose/Nierentrombose

• dekompensierte Herzinsuffizienz

• des Kapseldruckes

Ursachen:

• Obstruktion der ableitenden

Harnwege

effektiver Filtrationsdruck

• onkotischer Druck

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Ursachen:

• (chronisch) entzündliche Nierenerkrankungen

• Glomerulonephritis (GN), Pyelonephritis (PN)

• degenerative Nierenerkrankungen (chronisch)

• diabetische Glomerulosklerose

Einschränkung der filtrierenden Oberfläche

Nephronverlust bis ~50% durch Hypertrophie

längerfristig Kompensiert (Nierentransplantation!)

• Hypertrophie

• Hyperfiltration (Mikroalbuminurie)

Progression

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Ursachen:

• entzündliche und degenerative Nierenerkrankungen

• Glomerulonephritis (GN), diabet. Nephropathie

Zunahme der Filterpermeabilität

Neuramin-

säurereste

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Ursachen:

• entzündliche und degenerative Nierenerkrankungen

• Glomerulonephritis (GN), diabet. Nephropathie

Zunahme der Filterpermeabilität

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Ursachen:

• entzündliche und degenerative Nierenerkrankungen

• Glomerulonephritis (GN), diabet. Nephropathie

Zunahme der Filterpermeabilität

mechanisches Filter

elektrisches Filter

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Ursachen:

• entzündliche und degenerative Nierenerkrankungen

• Glomerulonephritis (GN), diabet. Nephropathie

Zunahme der Filterpermeabilität

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Zunahme der Filterpermeabilität

Störung der Permselektivität

normal pathologisch

Exkretion , Proteinurie

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Diagnose:

• Nephrotisches Syndrom (Podozyten-Erkrankung)

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Nephrotisches Syndrom

Auslösende Erkrankungen:

• Nierenerkrankungen

• Minimal-change-Disease (CGN)

• membranöse Glomerulonephritis (CGN)

• primäre fokale segmentale Glomerulosklerose

• diabetische Nephropathie

• Zirkulationsstörungen, Infektionen, Pharmaka, Plasmozytom

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Nephrotisches Syndrom

Ursache:

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Nephrotisches Syndrom

„Große“ Proteinurie Hypoproteinämie

Dysproteinämie

Hyperlipidämie

Ödeme

EW-Verlust > 3,5 g/d

• Albumine

• IgG

• Gerinnungsfaktoren

• Hypoalbuminämie

• Hyperlipoproteinämie

• Na+-Retention

• Hypoalbuminämie

< 1,5 g%

onkot. Druck

• Hyperlipoproteinämie

• Lipoproteinlipasen

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Glomeruläre Störungen:

Zusammenfassung

• quantitative Störungen (GFR ↓; Retention harnpflichtiger Substanzen)

• ↓ Peff (Blutdruckabfall)

• ↓ Filteroberfläche (Nephronverlust > 50 % (normal ~ 1 Mio/Niere)

• qualitative Störungen

• ↓ Permselektivität durch Podozytenschaden

• Nephrotisches Syndrom

• “große” Proteinurie

• Hypoproteinämie (bei Hyperlipoproteinämie)

• Ödeme

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Funktionsdiagnostik

glomerulärer Störungen

sinkender

effektiver

Filtrationsdruck

Verminderung der

filtrierenden

Oberfläche

Zunahme der

Filterpermeabilität

quantitative Störungen qualitative Störungen

Messung der GFR Messung von

Urin-EW-Gehalt &

-Zusammensetzung

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Prozesse der Wasser- und Na+-Behandlung

a. obligate H2O- Rückresorption

• proximaler Tubulus (2/3 H2O & Na+)

• toxische & hypoxische Schädigung

• aufsteigende Henle- S. ( ~1/4 Na+-Ionen)

• hypoxische Schädigung

b. fakultative H2O- Rückresorption

• distaler Tubulus & Sammelrohre:

• ADH-abhängige Störungen

Tubuläre Störungen

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Tubuläre Störungen

• H2O- Rückresorption = ↓ Harnkonzentration

Rinde

290 mosmol/l

äußere Mark

800 mosmol/l

innere Mark

1200 mosmol/l

Gegenstrom- Multiplikation

• Aktiver Transport von Na+ Ionen

• eingeschränkte H2O- Durchlässigkeit

• Harnstoff- Akkumulation im Nierenmark

• fakultative H2O- Rückresorption (ADH)

• angepaßte Nierenmark- Durchblutung

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Tubuläre Störungen

• Modifikationen und Störungen der Wasserrückresorption

Antidiurese Wasserdiurese Druckdiurese

Osmotische Diurese

• Normalzustand

3 –3,5 fache Harn-

konzentration (ADH)

• Ausscheiden von

hypotonem Harn

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AP2

• antidiuretisches Hormon (ADH, Adiuretin, Vasopressin) reguliert das

Blutvolumen über die Plasmaosmolalität

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• antidiuretisches Hormon (ADH, Adiuretin, Vasopressin) reguliert das

Blutvolumen über die Plasmaosmolalität

Osmorezeptoren

Plasmaosmolarität

ADH- Aktivität

Negative

Rückkopplung

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• antidiuretisches Hormon (ADH, Adiuretin, Vasopressin) reguliert das

Blutvolumen über die Plasmaosmolalität

AP2

AP2

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Tubuläre Störungen

• Modifikationen und Störungen der Wasserrückresorption

Wasserdiurese, Diabetes insipidus

Diabetes insipidus

• D.i. centralis

• D.i. renalis

TF: tubulärer Flow

GFR: glomeruläre Filtrationsrate

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Tubuläre Störungen

• Modifikationen und Störungen der Wasserrückresorption

Antidiurese Wasserdiurese Druckdiurese

Osmotische Diurese

• Normalzustand

3 –3,5 fache Harn-

konzentration (ADH)

• Ausscheiden von

hypotonem Harn

Diab. insipidus

• Hemmung der Rück-

resorption

• Überangebot osmotisch

wirksamer Solute

• art. BD

> 125 mm Hg

(Mark-

durchblutung)

Pathologisch:

• Azotämie

• Hyperglykämie D.m.

Therapeutisch:

• Saluretika

• Mannitol

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Tubuläre Störungen

• Funktionsdiagnostik

Prüfung der Konzentrationsfähigkeit

Volhard´scher Konzentrationsversuch

0

50

100

150

200

250

300

350

8:00 12:00 16:00 20:00 0:00 4:00 8:00

Zeit

Uri

nm

en

ge

1000

1005

1010

1015

1020

1025

1030

1035

Uri

nk

on

ze

ntr

ati

on

Normosthenurie

> 1028

Hyposthenurie

Isosthenurie

1015 (~300 mosmol)

Asthenurie

Osmotische Clearance: Cosmol = U (cosmol´U/ cosmol´Pl)

Freie-Wasser-Clearance: CH O = U – Cosmol

2

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Glomeruläre Störungen:

Zusammenfassung

• quantitative Störungen (GFR ↓; Retention harnpflichtiger Substanzen)

• ↓ Peff (Blutdruckabfall)

• ↓ Filteroberfläche (Nephronverlust > 50 % (normal ~ 1 Mio/Niere)

• qualitative Störungen

• ↓ Permselektivität durch Podozytenschaden

• Nephrotisches Syndrom

• “große” Proteinurie

• Hypoproteinämie (bei Hyperlipoproteinämie)

• Ödeme

Tubuläre Störungen:

• obligate Wasserrückresorption

• 2/3 GRF (NaCl: aktiver Transport, solvent drag; osmotischH2O)

• fakultative Wasserrückresorption

• Hypertonizität des Nierenmarks (Harnstoffakkumulation; Markdurchblutung)

• ADH-gesteuerte H2O Rückdiffusion

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Komplexe pathophysiologische Reaktionen der Niere

• Akutes Nierenversagen (ANV) Def.: Plötzlicher partieller / vollständiger Verlust der renalen Exkretionsfunktion

mit Retention harnpflichtiger Substanzen, Störungen des Elektrolyt- u.

Wasserhaushalts sowie des Säure-Basen-Haushalts infolge tubulärer Schädigung

akutes Nierenversagen

prärenales ANV

(55-60 %)

• zirkulatorisch/

hypoxisch

Intrarenales ANV (35-40 %)

• Akute tubuläre Nekrose: ischäm. Schäd.

tox. Schäd.

• interstitielle Nephritis

• Glomerulonephritis (GN)

postrenales ANV (5 %)

• Harnrückstau

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Pathogenese des akuten Nierenversagens (ANV)

GFR

BD

prärenales ANV

eff. Filtr. p

PKap. ↓

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Pathogenese des akuten Nierenversagens (ANV)

GFR

Kapsel p

postrenales ANV

intrarenales ANV

Tubulus-

schädigung

Intrarenale Schäd.

BD

prärenales ANV

eff. Filtr. p

Ischämie

TGF

akute Azotämie ↔ ANV

↓ ↓

Rest-N (Crea)↑ Rest-N (Crea)↑ + FENa ↑ fraktionelle Natriumexkretion (FENa)

Kreislauf-

schock

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Renale Ischämie: Initiale Störung der ANV-Pathogenese

TGF↑↑

GFR↓

Sympathikotonus↑↑

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Bei Zentralisation ist renale O2- Versorgung in äußerem Mark (S3-Segment, TAL)

frühzeitig gefährdet

GFR↓

Sympathikotonus↑↑

Na+↑↑

TGF↑ → Vasokonstriktion

Vas afferens

Rückstau

TGF↑↑

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• bei vorbestehender Nierenschädigung (GN, D. m.) und durch renale Ischämie

ist renale Autoregulation gestört: normotensives ANV

Renale Ischämie

vaskulare Auswirkungen

zytosolische Ca2+↑

in afferenten Arteriolen

Inflammatorische Mediatoren↑

(TNFa, IL-18)

↑ Sensitivität auf Vasokonstrikoren

u. symp. Nervenstimulation

gestörte Autoregulation

endotheliale ICAM-1, P-Selektin

Leukozytenadhäsion

GFR↓

Glomerulum tubuläre Gefäße

Endotheliale Schädigung↑

eNOS↓ ET ↑ PG ↓

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• bei vorbestehender Nierenschädigung (GN, D. m.) und durch renale Ischämie

ist renale Autoregulation gestört: normotensives ANV

Harnsediment: Epithelzylinder

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Tubuläre Ischämie führt zu Kapillarschäden, Endotheldysfunktion, Hyperkoagulation,

Entzündung, Epithelschädigung, Lecks & Lumenverlegung

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Pathogenese des intrarenalen ANV

Intrarenale Schädigungsmechanismen

Ischäm./tox. Insult

• Nekrose

• Apoptose

→ Zelltod

• Epithelabschilferung

• Inflammation (Leuko-Invasion)

→ Tubuluslumen-Verlegung

→ Primärharn-Rückdiffusion

→ GFR↓↓

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Pathogenese des intrarenalen ANV

Intrarenale Schädigungsmechanismen

GFR ↓ ↓

TGF↑↑

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Pathogenese des intrarenalen ANV

Intrarenale Schädigungsmechanismen

a. Vasokonstriktion (gestörte Autoregulation; TGF)

b. Tubuläre Rückdiffusion

c. Mechanische Obstruktion

d. Permeabilität↓ der Glomeruli

Akutes Nierenversagen (GFR ↓↓ <10%)

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Pathogenese des intrarenalen ANV

Zeitlicher Verlauf

a. Schädigung (min-h)

b. Phase des ANV (d – Wks)

c. Reparationsphase (Wks)

d. Restitution (Monate)

ad integrum

cum defectu

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Pathogenese des intrarenalen ANV

Zeitlicher Verlauf

a. Schädigung (min-h)

b. Phase des ANV (d – Wo)

c. Reparationsphase (Wo)

d. Restitution (Monate)

ad integrum

cum defectu

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Akutes Nierenversagen (ANV):

GFR ↓↓ Azotämie, metabolische Azidose, [K]e↑

Zusammenfassung

• prärenales ANV

• ↓ Peff (Blutdruckabfall)

• intrarenales ANV

• Tubulusschädigung (Ischämie Toxine),

• postrenales ANV

• ↓ Peff (Kapseldruck ↑, Obstruktion der ableitenden Harnwege)

ANV- Pathogenese: Intrarenale Schädigungsmechanismen

• Vasokonstriktion (gestörte Autoregulation; TGF)

• Tubuläre Rückdiffusion (Epithelschädigung, Nekrose, Inflammation)

• Mechanische Obstruktion (Zelltrümmer, Zylinderbildung↔Tham-Horsfall-Protein)

• Permeabilität↓ der Glomeruli (bei Glomerulonephritis)

ANV: Zeitlicher Ablauf

Schädigung → ANV → Reparationsphase → Restitution

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Komplexe pathophysiologische Reaktionen der Niere

• Chronische Niereninsuffizienz

Def.: Chronische, häufig fortschreitende Einschränkung der Nierenfunktion

durch Ausfall funktionstüchtiger Nephrone (Filtrationsfläche ↓↓)

Ätiologie (Inzidenz)

• Diabetische Nephropathie (über 20%)

• Chronische Glomerulonephritis (ca. 20%)

• Interstitielle Nephritis und chronische Pyelonephritis (ca. 15%)

• Hypertone vaskuläre Nephropathie (ca. 10%)

• Polyzystische Nephropathie (ca. 10%)

• Analgetikanephropathie (ca. 5%)

• Systemerkrankungen (ca. 5%)

• nicht klassifizierte Ursachen (ca. 15%)

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Komplexe pathophysiologische Reaktionen der Niere

• Chronische Niereninsuffizienz

Def.: Chronische, häufig fortschreitende Einschränkung der Nierenfunktion

durch Ausfall funktionstüchtiger Nephrone (Filtrationsfläche ↓↓)

Chronische Niereninsuffizienz

glomerulär-tubuläre Störungen:

• Reduktion der GFR

• Retention harnpflichtiger Substanzen

• Hypo- bis Isosthenurie

metabolisch-hormonelle Störungen:

• metabol. Azidose

• Störung endokriner Funktionen

(renale Anämie, Osteoporose)

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GFR

sCr: Kreatinin im Serum

sU: Serum-Harnstoff

Chronische Niereninsuffizienz

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Progression des chronischen Nierenversagens

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Progression des chronischen Nierenversagens Chronische Hypoxie aktiviert HIF und stimuliert Fibrose → Nephronverlust

Chronische Hypoxie Arterielle Hypertonie

Vasokonstriktion/Glomerulosklerose

HIF-Expression

EMT (Umwandlung:

Epitelzellen → Mesenchymzellen

=Myofibroblasten)

Extrazelluläre Matrix↑↑

(Kollagen↑↑)

HIF: Hypoxie-induziebler Faktor EMT:endothelial→mesenchymale Transition)

HIF↑↑

HIF↑↑

HIF↑↑

Arterielle Hypertonie

Vasokonstriktion

Hypoxie

Fibrose

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Progression des chronischen Nierenversagens

Intraglomerulärer

Druckanstieg

Hypertonie

Diabetes m.

Hyperperfusion

Adhäsion Fehl-

filtration

Glomerulo-

sklerose

interstitielle

Fibrose

Nephron-

verlust

Podozyten-

schaden

Hyperfiltration (Proteine)

Entzündung

Chronische Hypoxie

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chronische Niereninsuffizienz (CNI):

Zerstörung Nierengewebe, → Filteroberfläche ↓↓

Zusammenfassung

• Stadium der vollen Kompensation

• ↓ Leistungsreserve

• Stadium der kompensierten Retention

• hormonelle Störungen, kompensiere Azotämie

• Leistungsknick, Osteoporose, renale Anämie, (GFR ~ 50-30%)

• gastrointestinale Symptome (GFR ~ 20%)

• kardiovaskuläre Symptome (Hypertonie, Lungenödem…)

• Stadium der dekompensierten Retention

• Urämiestadium (GFR < 15%)

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• Patientin nicht ansprechbar,

• schmutzig-gelbliches Hautkolorit

• sichtbare Schleimhäute blass

• Kratzspuren

• urinöser Geruch

• vertiefte Atmung

• Reflexe gesteigert

• Erbrechen und Durchfall

• motorische Unruhe der Extremitäten

Urämie- Syndrom (terminale Niereninsuffizienz; Harnvergiftung)

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Komplexe pathophysiologische Reaktionen der Niere

• Urämie- Syndrom (terminale Niereninsuffizienz; Harnvergiftung)

Def.: Klinisches Syndrom, das sämtliche, durch eine fortgeschrittene

Niereninsuffizienz verursachte Symptome umfaßt

Leitsymptome: GFR, Azotämie, metab. Azidose

„Urämiegifte“:

• Methylguanidin: entsteht aus Kreatinin: hemmt Na-K-ATPase, löst urämische Diarhoe aus,

• Herzkontraktilität , neurolog Komplikationen

• Dimethyl-Arginin: L-Arginin verdrängt: stört NO Synthese

• Polyamine (aus Ornithin-Stoffw. Stark positive Ladung, Bindung an Zelloberflächen)

• Homocystein (Progressionsfaktor für Arteriosklerose)

• Advanced glycation end products (AGE)

• organische Säuren (Störung des KH-Stoffw.; metabolische Azidose)

• Parathormon , Epo , Calcitriol (Osteoporose; renale Anämie)

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Komplexe pathophysiologische Reaktionen der Niere

• Urämie- Syndrom (terminale Niereninsuffizienz; Harnvergiftung)

Def.: Klinisches Syndrom, das sämtliche, durch eine fortgeschrittene

Niereninsuffizienz verursachte Symptome umfaßt

GFR, Azotämie, H2O-, K+- Retention, metab. Azidose

Renale Hypertonie Proteinurie, Azotämie

Ödeme, Juckreiz Bronchopneumonie Smnolenz → Koma

Gastritis, Peritonitis

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Zusammenfassung

Urämie engl.: uremia

• Störung des Wasserhaushaltes (Polyurie mit Hypo- u. Isosthenurie; später Oligurie u. Anurie),

• Störung des Elektrolythaushaltes

• (Hyponatriämie durch dauernde osmotische Diurese;

• Hyperkaliämie infolge verminderter K-Ausscheidung u. K-Freisetzung durch Gewebszerfall),

• metabolische Azidose, Zunahme von Harnstoff u. Creatinin (Rest-N-Erhöhung > 150–200 mg%).

• Symptome:

• Anorexie, Nausea, urinöser Geruch, Stomatitis, Gastritis/Enterokolitis, Erbrechen, Durchfälle,

• Verwirrtheit, motorische Unruhe, Krampfneigung, Amaurose, Amblyopie,

• Polyneuritis, Areflexie,

• urämische »Wasserlunge« (mit Exsudatbildung; röntg Schmetterlingshilus; Pleuritis,

• Herzinsuffizienz (durch Myokardose), Perikarditis, Kaliumintoxikation,

• Anämie (Erythropoietinmangel), Leukozytose,

• Hirnödem, evtl. Coma uraemicum;

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Akute Glomerulonephritis (AGN)

Ätiologie: Autoimmunerkrankung: unbekannter Genese bzw. Zweiterkrankung nach Streptokokkeninfektion (Gr.A)

oder anderen bakteriellen oder viralen Ersterkrankungen

Immunpathogenese

Antibasalmembran- GN Immunkomplex- GN

normal

Symptome bei akuter Glomerulonephritis:

Makrohämaturie, Ödeme, Hypertonie (= VOLHARD’sche Trias)

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Akute Glomerulonephritis (AGN)

Immunpathogenese

Antibasalmembran- GN (Goodpasture-Syndrom)

normal

normal

rapid-progressiver Glomerulonephritis

Ätiologie: Autoimmunerkrankung: unbekannter Genese bzw. Zweiterkrankung nach Streptokokkeninfektion (Gr.A)

oder anderen bakteriellen oder viralen Ersterkrankungen

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Akute Glomerulonephritis (AGN)

Immunpathogenese

Minimal-change GN

Immunkomplex- GN

Ätiologie: Autoimmunerkrankung: unbekannter Genese bzw. Zweiterkrankung nach Streptokokkeninfektion (Gr.A)

oder anderen bakteriellen oder viralen Ersterkrankungen

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Akute Glomerulonephritis (AGN)

Immunpathogenese

Immunkomplex- GN häufigste Form:

IgA GN (oft primär chronisch)

Ätiologie: Autoimmunerkrankung: unbekannter Genese bzw. Zweiterkrankung nach Streptokokkeninfektion (Gr.A)

oder anderen bakteriellen oder viralen Ersterkrankungen

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Akute Glomerulonephritis (AGN)

Klinischer Verlauf:

Latenzperiode: 1-3 Wochen

Prognose Heilung: ~80 %

Tod (akut): 2-5 %

Tod (3-18 Mon): 4 %)

CGN: 10 %

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Chronische Glomerulonephritis (CGN)

Ätiologie: wie bei AGN Zunehmende morphologische Veränderungen mit Schrumpfung des Nierengewebes

durch Parenchym-Untergang (und Schrumpfung infolge Ersatz durch Narbengewebe)

mit und ohne chronischer Niereninsuffizienz

• Klinische Definition: GN > 6 Monate = Chronische GN

Grundformen der chronischen Glomerulonephritis

nephrotischer Typ:

Nephrotisches Syndrom

• Störung der Filtereigenschaften

• „große“ Proteinurie

• Hypoproteinämie

• renale Ödeme

• Hyperlipoproteinämie

vaskulärer Typ:

Nephritisches Syndrom

• Filtrationsfläche

• GFR

• Na+-Retention

• Hypertonie, Ödeme

• Hämaturie

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Chronische Glomerulonephritis (CGN)

Klinisches Bild:

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Chronische Glomerulonephritis (CGN)

Klinischer Verlauf:

Nephrit. Syndrom

Latenzperiode: > 6 Monate

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Chronische Glomerulonephritis (CGN)

Klinischer Verlauf: Finalstadium: oft nach vielen Jahren

Ödeme

Herz-

hypertrophie

Harnstoff BD

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Glomerulonephritis

• komplexe Immunpathogenese

• häufige primär chonischer Verlauf

• Diagnostik (Biopsie)

• klinisch & histologisch

• Immunistochemie

• Elektronenmikroskopie

• 1/3 Spontanheilung

• 1/3 progressiv-progredient

• Therapie

• Immunsuppression

• supportiv (BD-Kontrolle!!!)

Zusammenfassung

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Tubulointerstitielle Nephritis (TIN)

Ätiologie: allergisch-toxische Reaktion (Analgetika)

Pathogenese: Tubuläre Störungen dominieren

Histologie

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Tubulointerstitielle Nephritis (TIN)

Ätiologie: allergisch-toxische Reaktion (Analgetika)

Pathogenese: Tubuläre Störungen dominieren

Medikamentenanamnese

Fieber

Eosinophile

Azotämie

Nierenvergrößerung Hämaturie

Oligurie

Histologie

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Pyelonephritis (PN)

Ätiologie:

• Aszension grammnegativer Keime (E. coli) durch VUR

• hämatogen