PBC Niere: Filtration, TGF und Harnkonzentrierung

0:41 Und daher kennt man das auch. Das hat tatsächlich nichts mit diesem ACE-Saft zu tun.

0:45 Nein, nein.

0:46 Wirklich jetzt. Das habe ich früher, ich hab früher nicht gewusst.

0:49 ACE-Saft soll doch einfach diese Vitamine besonders ingenommen.

0:52 Ich dachte, das wäre das würde irgendwie auch dazugehören. Hallo und herzlich willkommen, liebe Freunde, zurück zu Situs Inversus der Falkling-Podcast. Schön, dass ihr wieder dabei seid. Heute steht in Nira auf dem Programm. Ich hoffe, ihr habt Bock. Vielleicht hat der eine oder andere schon mal den Satz von eurer Mom gehört.

1:25 Was denn? Nochmal starten und kannst uns am Anfang vorstellen.

1:28 Ja, stimmt. Fakt.

1:29 Und Leute, lasst ein bisschen mehr positive Energie reinbringen. Ist ein richtig geiles Thema, ey. Weißt du, es spielt so der gesamte Körper. Wird hier integriert. Ja, gut. So wie so ein drittes Gehirn.

1:40 So. Hallo und herzlich willkommen zu Sidos Inversus, der Folking Podcast. Schön, dass ihr wieder dabei seid. Ich bin Leo. Neben hier sitzt links sitzt Tim. Hi. Und rechts sitzt Jü. Uh, wir haben die Niere auf dem Programm. Und vielleicht hat der ein oder andere schon mal den Satz von eurer Mutter gehört.

2:01 Zieh den eine lange Jacke an, denn in Nieren darf es nicht kalt werden. Ich habe ihn nicht gehört. Echt jetzt? Was ist das? Ein Ding? Immer gehört. Echt jetzt?

2:10 Also ich kenne das auch nicht so. Aber ich kenne es nur, weil wenn man Motorrad fährt, dass man dann so.

2:14 Okay, also bei Juse-Eltern ist das ein Ding. Ja. Genau, und tatsächlich hat die Mama nicht ganz Unrecht damit, weil es sind sehr wichtige Organe sind, weil die Nieren haben sehr, sehr viele Regulations- und Ausschenungsmechanismen, damit das Gleichgewicht im Körper gewahrt bleibt und wir alle happy and ever after leben können.

2:39 Ja, die Niere ist so ein extrem hochintegriertes Organ, ne? Also da laufen ganz viele Dinge zusammen.

2:47 Ganz kurze Werbung.

2:49 Wir haben in diesem Semester einen richtig coolen Werbepartner, Meditrix, und den wollen wir euch jetzt einmal vorstellen.

2:56 Einige von euch fragen uns manchmal auf Insta, ob wir irgendwie so Lernstrategien oder Lerntipps haben. Keine Ahnung, warum wir dafür die Autorität haben. Aber es ist ja schon so im Medizinstudium, es gibt so Sachen, die versteht man einmal und dann kann man die. Und dann gibt es so diese vielen Fakten, die man wirklich relativ stumpf auswendig lernen muss.

3:17 Und das hilft einfach nichts, die müssen einfach rein. In der Vorklinik erinnere ich mich an die Hirnnerven, die Anatomie oder sonstiges. Manche Sachen muss man sich einfach auswendig merken. Und da ist der Game Changer schlechthin tatsächlich Meditrix. Meditricks, das sind quasi Eselsbrücken als Bilder.

3:33 Ihr findet bei Meditrix ganz viele verschiedene Szenen, die jeweils die Themen, die für euch relevant sind, zusammenfassen. Und da gibt es so viele Details, die dann wiederum für die Fakten stehen, die ihr können müsst. Und diese Szenen sind tatsächlich so bunt und wild und lustig, dass ihr gar nicht anders könnt, als sie euch nachhaltig zu merken.

3:51 Ja, und das macht dann einfach viel mehr Spaß. Ich glaube, das kann man sich auch schlecht vorstellen, wenn wir jetzt so drüber reden. Deshalb schaut euch mal die Demo auf meditrix.de an. Ihr könnt euch nicht vorstellen, was euch da erwartet. Ja, genau. Und das lohnt sich auf jeden Fall da mal reinzuschauen, ob das was für euch ist.

4:09 Vielleicht hat eure Uni auch eine Campuslizenz für Meditrix. Und falls nicht, haben wir was für euch.

4:15 Nämlich einen Code Situsinversus15. Damit bekommt ihr 15% Rabatt auf jedes neu abgeschlossene Abonnement bei Meditrix. Genau, einen höheren Rabatt werdet ihr nicht finden. Genau.

4:25 Also Situsinversus 15 bei Meditrix.de.

4:31 Das war's schon.

4:33 Wir haben auch schon einige Nachrichten über Social Media bekommen, dass Niere ein besonders gewünschtes Thema ist. Deshalb hoffen wir, dass wir dem jetzt gerecht werden.

4:42 Ja, wir hoffen ja Bock.

4:44 Ich kann es auch total verstehen, wenn ihr da ein bisschen Respekt habt vor der Niere. Ich kann dem nur zustimmen, sowohl beim allerersten Mal Lernen, als auch beim Lernen fürs Physikum, als auch bei dieser Folgenvorbereitung ist auf den ersten Blick ein bisschen komplizierter als so manche andere Organe, weil es einfach ganz, ganz viele Kanäle und Transportprozesse gibt.

5:10 Aber wir hoffen, wir können da ein bisschen Licht ins Dunkeln bringen.

5:15 Am Anfang machen wir einen kurzen Anatomie-Recap, nur dass wir nochmal alle auf demselben Stand sind. Die Niere ist paarig angelegt, es gibt pro Seite eine, liegt im Retroperitonealraum und eine Niere besteht aus ganz vielen kleinen Funktionseinheiten, nämlich einer Million Nephrone. Und ein Nephron besteht dann aus jeweils, einem Glomerulus mit der Baumenkapsel drumherum oder Baumen.

5:39 Keine Ahnung.

5:40 Und zusätzlich dem daran angegliederten Tumulus-System. Hier auch nochmal der Hinweis, wir haben schon eine Histofolge zu den Harnorganen, wo ihr da nochmal genauere Infos findet.

5:53 Und das Besondere in der Niere ist jetzt, dass wir zwei Kapillargebiete haben. Also normalerweise haben wir nur eins, wenn wir jetzt zum Beispiel irgendeine Arterie am Arm nehmen, dann fließt die halt in den kleinen Finger, hat da ihr Kapillargebiet und fließt dann dieses Blutgefäß als Vene wieder zurück zum Herzen.

6:11 Aber in der Niere haben wir zwei von diesen Kapillargebieten. Wir haben einmal die Clomerulus-Kapillare. Die geht dann über in die efferente Arteriole. Da ist dann noch das sauerstoffreiche Blut drin. Und dann kommen wir schon zum zweiten Kapillargebiet. Das sind die Vasarekta. Die heißen so, weil die wirklich ganz, ganz gerade wie so ein Stock die Niere durchziehen.

6:34 Die reiten Stock im Arsch. Cool.

6:36 Finde ich gut. Und die Vasarekta münden dann letztendlich, wie wir es kennen, in die Venen. Die tragen dann wiederum sauerstoffarmes Blut.

6:45 Nur kurz eine Anmerkung. Leo schreibt sich gerade auf, dass er jetzt in dieser Minute was Lustiges gesagt hat, damit er das dann an den Anfang der Folge packen kann. Genau, wundervoll. Und die Hauptfunktion der Nieren ist auf jeden Fall die Harnproduktion und die Ausscheidung von harnpflichtigen Substanzen.

7:03 Die Niere ist neben der Leber zum Beispiel eben besonders wichtig dafür, dass wir bestimmte toxische Stoffe oder Abfallprodukte loswerden. Und, als ob das noch nicht genug wäre, können auch bestimmte Hormone in der Niere gebildet werden. Und die Niere hat zusätzlich noch die Funktion, den Elektrolyt- und Säurebasehaushalt des Körpers zu regulieren.

7:24 Und weil die Niere so viel macht, ist sie verhältnismäßig das am besten durchblutetste Organ und bekommt tatsächlich 350 Milliliter Blut pro Minute pro 100 Gramm Organmasse. Und damit ca. 20% des Herzzeitvolumens. Das ist extrem viel.

7:41 Die haben richtig Bock. Und weil die Niere eben so viel Verantwortung hat, ist es auch ganz wichtig, hat ja Tim schon gesagt, dass sie erstens viel Blut abbekommt, aber auch, dass dieser Blutfluss, dass diese Versorgung der Niere konstant bleibt. Ja, auch für die Aufgabe als Filtrationsorgan. Denn die Durchblutung ist in diesem Fall gleichzusetzen mit einer Filtration.

8:07 Wenn wir viel Durchblutung haben, haben wir auch viel Filtration. Und da gibt es ein paar Mechanismen, die wollen wir uns einfach anschauen, die die Niere eben für eine konstante Durchblutung nutzen kann. Zum einen steht da im Raum der Bayliss-Effekt, den kennen wir ja aus der Kreislauffolge, den gibt es ja fast überall im Körper.

8:30 Da sprechen wir auch von einer Myogenregulation. Also wenn die Blutgefäße merken, okay, es kommt zu einem Blutdruckanstieg, zum Beispiel von über 180 mm HG, dann kontrahieren sie automatisch. Da braucht sie jetzt irgendwie keine komplizierten Regelkreise, die machen einfach eng und dadurch sinkt der Blutdruck.

10:02 Natürlich der Blutdruck nach diesem Gefäß. Ja klar. Genau. Davor steigt er natürlich weiter an.

10:08 So, daneben haben darauf Einfluss noch die Prostaglandine, Vasodilatation, Vasodilatation bei niedrigem Blutfluss und das Rassystem. Aber auf das Ras-System kommen wir später nochmal zu sprechen.

10:24 Fangen wir ja doch mal ganz vorne an. So, wir haben jetzt irgendwie Blut, das kommt in die Niere rein. Und dann geht es erstmal zum Glomerulus. Und hier findet quasi eine Ultrafiltration des Blutes statt. Und es gibt eine sogenannte Blutharnschranke. Da auch nochmal der Hinweis auf die Histofolge, da gehen wir genauer drauf ein.

10:42 Aber ganz grob gibt es drei Strukturen: das Kapillarendotel des Blutgefäßes, die Basalmembran und Prodozyten. Und für die Filtration im Glomerulus ist der Druckgradient in diesem Kapillargnoll wichtig und gleichzeitig auch der Druck in der Baumenkapsel. Und wir haben hier eben einerseits einen nach außen aus dem Blutgefäß heraus, aus dem Glomerulus herausgerichteten hydrostatischen Druck und einen nach innen gerichteten koloid osmotischen Druck.

11:15 Und der Koloid-osmotische kommt dadurch zustande, dass wenn ich natürlich Wasser aus dem Gefäß rauspresst, dementsprechend aber die gelösten Teilchen zum Teil in diesem Gefäß zurückbleiben und dadurch die Osmolarität steigt, wodurch dann wieder Wasser theoretisch reingezogen wird. Und gleichzeitig habe ich noch den Druck aus der Baumenkapsel, den ich mit einberechnen muss.

11:38 Und dementsprechend muss eben der hydrostatische Druck im Blutgefäß den Druck in der Baumenkapsel und den kolloid-osmotischen Druck ausgleichen. Dann wird filtriert. Und diese Filtration findet quasi über den gesamten Chlomerulus hinweg statt. Aber je weiter wir in diesem Blutgefäß Richtung Vasefferens, also Richtung dem Blutgefäß, was dann wieder rausgeht, gehen, desto niedriger wird dieser Druckunterschied und desto niedriger wird auch die Filtration.

12:07 Das Blut wird also hier wie durch ein Sieb gepresst und es entsteht ein Ultrafiltrat mit bestimmten Blutbestandteilen, ganz vielen verschiedenen Molekülen und natürlich viel Wasser. Gerade die größeren Moleküle und zelluläre Bestandteile werden aber zurückgehalten.

12:24 Besser ist es. Und wenn wir jetzt von der Filtration sprechen, da gibt es einfach ein paar Begriffe, die kann man nicht links liegen lassen. Die wollen wir uns jetzt auch nochmal genauer anschauen. Also, was immer, immer fällt und auch klinisch sehr relevant ist, ist die sogenannte GFR, die klomeruläre Filtrationsrate.

12:45 Die beschreibt, wie viele Flüssigkeitsmengen bzw. wie viel Flüssigkeitsmenge filtriert wird, und zwar von allen Klomeruli auf beiden Nieren. Also wirklich alle, alle, die im Körper sind. Ich merke mir solche Begriffe, solche klinischen Begriffe einfach immer mit einer Frage, finde ich eigentlich persönlich, einfacher als so eine lange Definition und bei der GFR frage ich mich, okay, wie viel Volumen Primärhahn entsteht denn eigentlich pro Zeiteinheit?

13:16 Die Einheit ist dann hier Milliliter pro Minute und der Normwert ist so bei gesunden 120 Milliliter pro Minute. Wie bereits erwähnt, das Ganze ist auch klinisch wichtig zu einer Beurteilung der Nierenfunktion. Man sieht das dann ganz deutlich bei einer Niereninsuffizienz zum Beispiel, wenn einfach die GFR nicht mehr dem Normwert entspricht.

13:40 Daneben gibt es noch die Clearance. Auch hier habe ich mir die Frage gestellt, und zwar ist die Frage für die Clearance, wie viel Volumen wird pro Zeiteinheit von einer bestimmten Substanz befreit? Also gekleared sozusagen. Das ist ein bisschen abstrakt, also dieser Begriff Clearance, weil wir ja nicht irgendwie sagen können, okay, wenn wir uns das aufzeichnen, ab dem Punkt haben wir jetzt gar keine Substanz mehr drin und ab dem wieder, das ist ja alles durchgemischt, das ist eine Flüssigkeit, aber deswegen, wie viel Volumen gedacht.

14:15 Das Ganze ist ein Modell und nähert sich eigentlich nur der Realität an. Die Clearance, das Wichtige bei der Clearance ist halt auch, dass sowohl tubuläre Resorption als auch Sekretion beachtet wird. Also da beschränken wir unseren Blick nicht nur auf den Tlumerulus, sondern schauen auch noch auf das Tubulus-System.

14:35 Für den körper wichtige Stoffe könnt ihr euch ja bestimmt vorstellen, da haben wir eine niedrige Clearance. Wir wollen die Stoffe ja einfach nicht verlieren über den Urin und toxische, also oder unwichtige Stoffe, die haben eine hohe Clearance, die wollen wir einfach loswerden. Dann gibt es noch den renalen Plasmafluss, RPF genannt, liegt eigentlich im Namen, wie viel Plasma, wie viel Milliliter Plasma durchfließt eigentlich so eine Niere pro Zeiteinheit und die sogenannte Filtrationsfraktion.

15:03 Das ist der Anteil der GFR am renalen Plasmafluss. Also wie viel vom Plasmafluss wird filtriert. Ja, also quasi wie grob König des Siebes.

15:17 Und jetzt wollen wir natürlich klinisch diese GFR bestimmen. Und das ist nicht so einfach. Man kann es nicht einfach an einem Messgerät ablesen, sondern wir brauchen einen Umweg. Und Jui hat ja gerade schon die Clearance angesprochen und das Prinzip ist für die GFR-Bestimmung extrem wichtig. Letztendlich müssen wir also, um die GFR zu bestimmen, dann nur Konzentrationsänderungen messen.

15:40 Und zwar die Konzentration, die dieser Stoff, der nur filtriert wird, im Blut hat und die Konzentration, die er später im Urin hat. Und je nachdem, wie sehr sich ändert, können wir dann letztendlich auf die GFR schließen. Ja, und jetzt historisch hat man dafür häufig zum Beispiel Inulin, einen Zucker benutzt, oder was in der Klinik heute noch sehr häufig benutzt wird, ist das Kreatinin.

16:07 Und Kreatinin wird vom Körper selbst produziert und auch so ungefähr entspricht die Kreatinin-Clearance der GFR. Es gibt aber ein paar Probleme. Und zwar wird es einerseits in den Trubolit zum Teil sezeniert, dadurch wird die GFR ein bisschen überschätzt. Und das ist leider auch noch von der Muskelmasse des Patienten abhängig.

16:29 Also es gibt mehr Kreatin, wenn der Patient mehr Muskulatur hat. Und auch dadurch wird die GFR nochmal verfälscht. Inulin dagegen, dieser Zucker, den könnte man dann dem Patienten infundieren. Der Körper stellt diesen Zucker selbst nicht her. Und der wird weder resorbiert noch sezeniert, aber man muss eben diese Infusion machen.

16:51 Und weil das noch nicht genug ist, gibt es dann auch noch so verschiedene Formeln, mit denen man annäherungsweise die GFR bestimmen kann.

17:00 Genau. Genau, wir hatten ja schon festgestellt, ja, dass die Durchblutung und die Filtration der Niere total eng miteinander zusammenhängen, also fast auf einem Level gestellt werden können. Das heißt, auch wenn die Niere sozusagen jetzt sagt, okay, ich will ein bisschen weniger filtrieren oder ich will ein bisschen mehr filtrieren, dann muss sie sozusagen ihre Durchblutung, haben wir gerade besprochen, auch irgendwie beeinflussen.

17:28 Also der Hauptmechanismus, um diese GFR zu bestimmen, Einfluss zu nehmen, richtet sich an die Blutgefäße. Da haben wir einmal die afferenten, also die zuführenden und die efferenten Blutgefäße, die abführenden.

17:41 Wir beziehen uns jetzt übrigens auf das einzelne Nephron, nicht auf die Niere insgesamt.

17:46 Genau. Vas-Afferenz und Vas-Efferenz des Nephrons. Wollen wir jetzt zum Beispiel unsere Filtration sinken, dann kontrahieren wir einfach das afferente Blutgefäß. Wir können uns das einfach vorstellen, ich stelle mir das immer bei Blutgefäßen anhand eines Gartenschlauchs vor. Hatte mir auch gemeint, ja, wenn ich jetzt eine Stelle abdrücke, dann plätschelst du aus dem Schlauch nur und kommt nicht mehr so im Strahl.

18:12 Und wenn wir jetzt die efferente Arteriole kontrahieren, dann staut sich natürlich mein Wasser im Gartenschlauch sozusagen zurück und die Filtration in der Niere steigt. Das Ganze kann ich nicht nur über Kontraktion, sondern natürlich auch in die andere Richtung, über Dilatation regulieren. Wenn ich die afferente Arteriole sozusagen größer mache, größer einstelle, dann gibt es einfach mehr Fluss und die Filtration steigt und andersherum, wenn ich die abführende Arteriole dilatiere, dann sinkt der Gesamtdruck innerhalb des Glomerulus und die Filtration nimmt ab.

18:49 Genau.

18:50 So, das heißt, wir wissen jetzt, was wir tun müssen, um die GFR zu regulieren. Aber die Frage ist immer noch, wie funktioniert das tatsächlich als Mechanismus? Und das ist, finde ich, mit das Coolste, was es mit der Niere gibt. Diese Makuladenser nennt sich das, also Epithelzellen an dem distalen Tubulus, die an den Glomerulus dran gewachsen sind und Teil dieses jucksta-glomolären Apparats sind.

19:20 Und an sich funktioniert das einfach nur so, dass diese Zellen Salz messen können. Und dann eben durch den Salzgehalt dann sehr, sehr spannende Dinge tun.

19:32 Gut. Jetzt hat Leo schon gesagt, die Marculadenser ist so eine Art Salzmesser. Und Naza ist ja so das klassische Kochsalz und bei der Filtration im Glomerulus wird auch viel Natrium und Chlorid filtriert. Und die Idee ist letztendlich, dass je höher die Filtration ist, desto mehr Natrium und Chlorid wird auch an der Makuladenser, also am distalen Tubulus, ankommen.

19:56 Und die Epithelzellen dort können dieses Natzell dann aus dem Hahn aufnehmen und haben basolateral unter anderem wie quasi jede Zelle im Körper Natrium-Kalium-ATPasen. Und über diese Natrium-Kalium-ATPasen wird Natrium aus der Zelle, an der Makuladenser, entfernt. Und diese Atepiasen, wie der Name schon sagt, brauchen ATP für den aktiven Transport.

20:24 Also, wenn ich ATP verbrauche, entsteht dabei Adenosin-Difosphat ADP. Und das reichert sich an, je mehr Natrium hier angekommen ist, weil desto mehr muss die Natriumkalium-Atepiase arbeiten. Das bedeutet, mehr Filtration, mehr Natrium, mehr ADP entsteht. Das ADP wird zu Adenosin umgewandelt. Und jetzt haben wir zwei Folgen.

20:50 Und ich starte mal mit der, die etwas einfacher ist und die bezieht sich nur auf dieses Nephron. Und zwar kontrahiert die glatte Gefäßmuskulatur der afferenten Arteriole, weil nämlich das Adenosin dort eine Kontraktion vermittelt über entsprechende Rezeptoren. Und wenn die afferente Arteriole kontrahiert, sinkt, wie wir schon wissen, die glomeruläre Filtrationsrate in diesem Nephron.

21:20 Das heißt, die Idee dahinter ist, viel Filtration, viel Natrium kommt an, viel Adenosin entsteht, dann senkt mir die Filtration, damit es eben wieder so einen entspannten Mittelwert erreicht. Und die zweite Folge davon, dass jetzt hier so viel Adenosin entsteht, ist folgende. Es gibt nämlich neben diesen Epithelzellen an der Makula Denser auch Mesangiumzellen.

21:42 Und die haben Adenosin-Rezeptoren, wo das ebenfalls andockt. Und diese Rezeptoren hier sind GI gekoppelt. Ja, da auch nochmal der Hinweis auf die Folge, in der wir die G-Proteine besprochen haben. GI funktioniert allgemein so, dass es die Aktivität der Proteinkinase A hemmt. Und das hat in der Mesangiumzelle über verschiedene Zwischenschritte die Folge, dass mehr Calcium in der Zelle entsteht, beziehungsweise mehr Calcium ins Cytosol freigesetzt wird.

22:16 Und dieses Calcium wird von der Mesangiumzelle weitergegeben an Polkissenzellen von den Blutgefäßen von diesem Nephron. Und in diesen Polkissen-Zellen gibt es wiederum Rhiningefüllte Vesikel. Und das wird auch noch ein bisschen kompliziert in den Polkissenzellen selbst. Sorry dafür. Aber da kommt ja jetzt dieses Calcium an.

22:40 Und das Calcium hemmt hier die Adenylatzyklase. Dadurch gibt es weniger CAMP und weniger PKA-Aktivität. Und hier führt das dazu, dass die Renin gefüllten Vesikel weniger freigesetzt wird.

22:56 Das heißt, unterm Strich fassen wir zusammen, dass dieses ADP einfach dafür sorgt, dass kein Renin ausgeschüttet wird. Oder weniger. So sehr abgefahrener Weg. Ich weiß nicht, ob der so wirklich auch in der Detailtiefe, zumindest mal im Physikum, abgefragt wird, das weiß ich gar nicht mehr mehr. Aber zumindest wäre das gut zu wissen, dass viel Natrium, also viel GfR, viel Resorption, viel ADP, wenig Renin verursacht.

23:24 Ja, und kurz noch die Erklärung dahinter ist ja, einerseits regulieren wir mit diesem ganzen Zwischenschritten am Juxag-Glumerulären Apparat die Filtration für dieses Nephron und senken die, wenn zu viel filtriert wird. Und andererseits ist es aber ja auch so, wenn ihnen der Blutdruck im gesamten Körper sehr hoch ist, dann kommt ja sowieso ein hoher Druck in der Niere an.

23:47 Und dann wird auch mehr filtriert. Und diesen Gesamtblutdruck des Körpers Körper, können wir über dieses Renin, was hier dann weniger freigesetzt wird, regulieren.

23:57 Genau, weil da könnte ich auch noch drauf freuen, auf diese Ras-Geschichte mit dem Renin. Wenn ihr das jetzt noch nicht gehört habt, dann lehnt euch zurück, nehmt es einfach mal hin, was Renin macht. Das erklären wir alles noch in aller Ruhe. Jetzt. Jetzt? Jetzt! Stark.

24:16 Also seid gespannt auf das Ras-System. Und deswegen ist die Niere ja auch so ein Alleskönner. Also sie hat Einfluss auf die Filtration, sie ist eine Art Entgiftungsorgan, aber eben auch wichtig für den systemischen Blutdruck. Wenn der Körper merkt, jetzt geht mir aber ganz schön die Pumpe, dann greift die Niere.

24:35 Und dafür ist das sogenannte RAAS verantwortlich. Die Haupspiele des Mechanismus stecken eigentlich alle im Namen drin. Man muss nur wissen, in welcher Reihenfolge und wie sie miteinander interagieren. Also RAAS steht für Rhinin, Angiotensin, Aldosteron-System. Das wird bei niedrigem Blutdruck aktiviert.

24:58 Der Tim hat ja jetzt gerade diesen normalen Fall durchkonjugiert. Da gibt es keine Visikelfreisetzung. Aber wenn der Blutdruck nieder ist, dann ist auch die glomeruläre Filtration niedrig. Und dann könnt ihr euch so vorstellen, dass sozusagen alles wie beim Normalfall umgedreht ist. Und letztendlich ist dann der Endeffekt, dass diese Rinin gefüllten Visikel freigesetzt werden.

25:22 Also eine Hemmung entfällt, die Vesikel werden freigesetzt. Dieses Rhenin zirkuliert jetzt in unserem Körpersystem und es handelt sich dabei um eine Protease. Das ist ein Enzym und es spaltet das sogenannte Angiotensinogen. Das Angiotensinogen ist ein Plasmaprotein, schwimmt einfach so ganz entspannt im Blut frei herum.

25:43 Aber wenn das einmal vom Rhinin gespalten wurde, dann wird es aktiviert und wir nennen das jetzt Angiotensin I. Das Angiotensin I, wenn es ein Eins gibt, gibt es auch ein 2, wird dann vom Angiotensin-Converting Enzyme ACE zu Angiotensin II gespalten. Und ich weiß nicht, aber irgendwie hat sich das bei mir besonders gut eingeprägt.

26:05 Ich glaube, das ist auch manchmal klausurrelevant. Dieses Enzym ACE befindet sich an der Lunge.

26:10 Ich glaube, das hat sich auch deshalb eingeprägt, weil das, glaube ich, der Mechanismus ist, wie das Coronavirus in die Zellen kommt. Ja, zumindest.

26:18 Und unter anderem, ja, genau. Und das war halt so ein Riesending, dass man den, weil tatsächlich jeder oder viele, die schon mal, die schon mal auf Station waren und sich in irgendeiner Art und Weise mal einen Medikamentenplan angeschaut haben, dem könnte aufgefallen sein, dass sehr, sehr viele Patienten ACE-Hämmer nehmen.

26:34 Und daher kennt man das auch. Das hat tatsächlich nichts mit diesem ACE-Saft zu tun.

26:38 Nein, nein.

26:39 Wirklich jetzt. Das habe ich früher, ich habe früher nicht gewusst.

26:42 Ich glaube, ACE-Saft soll doch einfach diese Vitamine besonders.

26:45 Ja, genau, aber ich dachte, das würde ihm ja auch dazugehören. Also der ACE-Saft hat nichts mit dem ACE-Enzym zu tun. Genau.

26:52 Und der ACE-Hämmer ist aber natürlich ein Blutdrucksenkendes Medikament, weil ja das Rhenin-Angiotensin-Algosteronsystem allgemein zu gesteigerten Blutdruck führt.

27:02 Also der Saft senkt keinen Blutdruck.

27:04 Leider. Okay. Jetzt haben wir ja schon herausgefunden, dass das ACE in der Lunge Angiotensin 1 zu Angiotensin 2 spaltet. Und Angiotensin 2 hat jetzt Effekte im Kreislauf. Und zwar einerseits negative Rückkopplungen. Es ist ja immer wichtig, dass solche Mechanismen nicht übertrieben stark ablaufen. Deshalb hemmt Angiotensin 2 die Rhininfreisetzung.

27:28 Außerdem bindet es an AT1-Rezeptoren der glatten Muskelzellen, wirkt dadurch vasokonstriktorisch und wenn sich glatte Muskelzellen der Blutgefäße zusammenziehen, steigt dadurch der Blutdruck. Das ist auch so wie beim Gartenschlauch. Wenn ich am Anfang ein dickes Rohr habe und dann ein dünneres Rohr, dann ist der Druck darin natürlich viel höher.

27:51 Außerdem sorgt Angiotinsin 2 dafür, dass das Mineralkorticoid-Addosteron aus der Nebennierenrinde freigesetzt wird. Und das steigert über Mechanismen, die wir in der nächsten Folge kurz anschauen, die Natriumresorption in der Niere. Und wenn die Natriumresorption gesteigert ist, dann wird weniger Wasser ausgeschieden.

28:17 Das schauen wir uns auch in der nächsten Folge nochmal ein bisschen an, beziehungsweise jetzt gleich auch nochmal. Wenn aber weniger Wasser ausgeschieden wird, bleibt natürlich mehr Wasser im Körper. Das Blutvolumen ist also größer und der Blutdruck steigt. Und dann gibt es noch einen dritten Effekt.

28:31 Und zwar sorgt Angiotinsin 2 auch dafür, dass ADH, das antidiuretische Hormon aus der Hypophyse freigesetzt wird. Und ADH führt auch nochmal zu einer Vasokonstriktion, unterstützt die Salzresorption und führt in den Sammelrohren der Niere zum Aquapurine-Einbau. Und wenn da Aquapurine eingebaut werden, dann wird wieder mehr Wasser resorbiert, weniger Wasser verbleibt im Urin, dadurch geht dem Körper weniger Wasser verloren, der Blutdruck steigt.

29:02 Also machen die alles dafür, um Wasser zurückzuholen und den Blutdruck hochzuballern. Alles, was sie können. Natürlich muss es auch in Gegenspieler gegen das Rasesystem geben, weil gegen den Bösewicht, der den Blutdruck hochtreibt, muss es auch jemanden geben, der einen chillen lässt. Und das ist das ANF, der atriale, natriuretische Faktor.

29:23 Ich finde es immer ganz nett, so als Lerntipp. Ich habe mir nicht die Abkürzung gemerkt, sondern was es wirklich heißt. Weil die Dinger sind in der Niere ausnahmsweise mal angenehm benannt. Angiotensin, Angioggefäß, Tens, Tension, Spannung macht Sinn. ADH antidiuretisch, also es muss irgendwas zurückholen und der natriuretische Faktor, also du musst halt Natrium pinkeln am Ende.

29:46 Also ich finde es wirklich, die sind ausnahmsweise mal gut gewordet, ausnahmsweise. Wo kommt das her, dieses ANF? Das wird gebildet in den Herzohren und er wird ausgeschüttet, wenn da gedehnt wird. Also sprich, wenn man einen hohen Blutdruck hat, viel Volumen und führt dann logischerweise im Gegenzug zu einer Vasodilatation, zu einer Salzausscheidung und zur ADH und vermindert die ADH-Ausschüttung.

30:15 Im Allgemeinen finde ich das noch einen sehr spannenden Fact, dass wenn wir die Niere uns anschauen, dann produziert die, das haben wir schon mal auch in der Folge gesagt, unfassbare 180 Liter Primärhaaren am Tag. Und ich meine, soweit ich weiß, haben wir keine 180 Liter Blut im Körper. Das heißt, da muss irgendwas funktionieren, muss irgendwas zurückgeholt werden.

30:38 Weil ansonsten, ich meine, so viel muss ich jetzt am Tag auch nicht aufs Klo, auch wenn ich Kaffee trinke. Ich weiß nicht, wie es bei euch so ist. Speak for yourself. Okay. Also, wenn du so viel Peas, geh zum Arzt.

30:52 Kurze Erklärung, der Primärhahn ist übrigens das, was erstmal im Glomerulus filtriert wird und dann weiterverarbeitet wird im Tubulus-System.

30:59 Und die Stoffe, die halt eben durch dieses C passen, die werden dann mit relativ hoher Konzentration durchgedrückt. Und jetzt ist es quasi die Idee, diese Stoffe wieder zurückzuholen, auch Wasser zurückzuholen, dass wir am Ende wirklich nur das auspinkeln, was wir auch zwingend müssen.

31:16 Genau, und die Niere hat eben so ein ganz grundlegendes Prinzip, das kennen wir alle aus der Biochemie, brancher Molekularbewegung, und zwar diffundieren Stoffe immer vom Ort der hohen Konzentration zum Ort der niedrigen Konzentration. Kennt ihr bestimmt alle. Und die Niere stellt jetzt eben auch ein so ähnliches Konzentrationsgefälle her.

31:39 Und zwar zwischen dem Tubulus-System und dem Interstitium. Also zwischen dem Inneren vom Tubulus, vom Schlauch und sozusagen der Umgebung. Durch aktive Transportprozesse, ja, also da wird wirklich Energie verbraucht, wird eben dieser Gradient maximal groß gehalten. Und zusätzlich ist nicht das ganze Tubulus-System durchlässig für Wasser, sondern nur ganz bestimmte Stellen.

32:06 Das ist ein ganz ausgeklügeltes System, auf das Tim gleich nochmal eingehen wird. Aber merkt euch jetzt für jetzt einfach, dass der absteigende Ast der Hähnles-Schleife wasserdurchlässig ist und der aufsteigende ist wasserundurchlässig. Das wird nochmal ganz wichtig, um zu erklären, warum wir so einen Konzentrationsgradienten überhaupt herstellen können.

32:27 Und die Hahnkonzentrierung funktioniert einfach deshalb, weil eben Wasser diffundiert von dem Ort, wo die Osmolarität niedrig ist, zu dem Ort, wo die Osmolarität hoch ist, wo viele gelöste Teilchen sind. Und dieses Prinzip nutzt die Niere. Wir starten jetzt einfach mal so, als gäbe es noch gar kein Konzentrationsgefälle und erklären nach und nach, wie das zustande kommt und wie wir deshalb Hahn überhaupt konzentrieren können.

32:58 Und das System ist jetzt folgendes. Wir schauen uns erstmal nur den Tumulus an. Wir haben einen absteigenden Teil, der sogenannten Hähnlesschleife, dann eine Schlaufe und dann geht der wieder nach oben. Und das Ganze ist eingebettet in das Indienmark. Und wir sagen jetzt einfach mal, es gibt oben und es gibt unten.

33:18 Und im absteigenden Teil, das Interessante dort ist, hier kann Wasser frei diffundieren, weil es hier die entsprechenden Aquapurine, also Wasserkanäle gibt. Im aufsteigenden Teil ist das nicht der Fall. Also wir haben diese Schlaufe, der geht nach unten und dann geht die Schlaufe wieder nach oben. Und wo die Schlaufe nach oben geht, kann kein Wasser mehr diffundieren.

33:41 Und dafür gibt es hier aber NKCC2. Und der NKCC2 ist ein Transporter, der schafft Natrium, Chlorid und Kalium aus dem Primärhahn in die Epithelzelle und dadurch dann auch ins Interstitium, also in die Umgebung. Und wenn Natrium und Chlorid aus dem Primärhahn in die Umgebung gehen, dann steigt dort die Osmolarität.

34:06 Es gibt mehr gelöste Teilchen. Und jetzt schauen wir uns mal an, was passiert, wenn dann der nächste Schwall Primärhahn dieses Rohr durchfließt, diese Schlaufe. Und zwar im absteigenden Teil haben wir ja die Möglichkeit, dass Wasser diffundieren kann. Und jetzt haben wir davor im aufsteigenden Teil Natrium und Chlorid in das Interstitium gebracht.

34:28 Dementsprechend gibt es ja jetzt ein Konzentrationsgefälle, weil der Primärhahn weniger gelöste Teilchen hat als das Interstitium außenrum, wo ja das ganze Natriumchlorid reingebracht wurde. So, und deshalb im Verlauf dieses absteigenden Astes der Hähnlischschleife geht jetzt nach und nach das Wasser aus dem Primärn raus ins Interstitium und der Primärn wird konzentriert.

34:53 Und das ist natürlich am Anfang dieses Wegs stärker als am Ende, weil der Primärhahn da ja schon konzentrierter ist. Das heißt, es entsteht jetzt auch noch ein Gefäll von oben nach unten. Oben ist der Konzentrationsschied geringer, die Osmolarität vom Brandym ist am Ende geringer und unten ist sie höher, weil da ja auch noch weniger Wasser aus den Primären letztendlich reinkommt.

35:18 So, das heißt, wir haben jetzt folgendes. Wir haben ein Konzentrationsgefälle im Mark. Unten ist es noch stärker zwischen Tubulus und Interstizium als oben. Aber allgemein ist es da. Und es wird noch weiter angetrieben, weil der NKCC2 ja immer wieder Ionen in dieses Interstizium bringt.

35:36 Genau, deswegen theoretisch würde, wenn wir das immer weiter treiben, die Konzentration im Mark unendlich weit steigen. Das tut es aber nicht, weil der NKCC2 irgendwann auch mal ausgelastet ist.

35:48 Genau, es gibt ja auch noch eine gewisse Menge an Transportern, die eine gewisse Menge an Ionen transportieren können.

35:55 Es ist halt eine Art selbstverstärkendes System.

35:57 Genau.

35:58 Wirklich geisteskrank konstruiert.

36:00 Und zusätzlich zu dieser Hähnleschleife gibt es jetzt noch die Vasa Rekta, die Blutgefäße und die sehen eigentlich genauso aus wie diese Schlaufe. Und da wird jetzt nochmal Wasser aufgenommen, was aus dem Interstitium resorbiert wird. Hier wird auch eine Art Gegenstromprinzip genutzt, sodass dieser Konzentrationsgefälle nicht verwässert wird.

36:24 Und der Primärhahn kann dadurch, dass dieser Konzentrationsunterschied immer aufrechterhalten wird, immer neu konzentriert werden. Und es stellt sich irgendwann so ein sogenanntes Steady State ein, also ein relativ konstantes Konzentrationsgefälle im Nierenmark.

36:44 Genau, so. Und auch diese Hahnkonzentration muss reguliert werden, so wie alles im Körper. Und das wird tatsächlich praktischerweise durch die gleichen Stoffe reguliert, die auch im Rassystem, den Blutdruck regulieren.

36:58 Das ist ja auch irgendwo ganz logisch, weil die regulieren, wie viel ich sozusagen auspinkel, oder? Ja. Und dann haben wir Aldosterone und ADH, die bewirken ja im Rassystem eine verminderte Wasserausscheidung, sprich, ich behalte mehr Wasser im Körper, mein Urin wird also konzentrierter, weil er also einfach weniger Wasser beinhaltet.

37:21 Das ANP auf der anderen Seite bewirkt eine Diurese, viel Wasser wird ausgeschieden und das verwässert sozusagen den Urin. Meine Harnkonzentration sinkt. Genau.

37:34 So, und tatsächlich ist es im Urin nicht nur so, dass wir Elektrolyte ausscheiden, sondern es gibt einen weiteren Stoff, der eine sehr große Rolle spielt. Der Harnstoff. Der ist auch gut gewordet, auch stark. Machen sie gut. Wirklich. Shoutout an die Nephrologen.

37:52 Good Job. Wenn man diesen Harnstoff jetzt weiterverfolgt, also wir fangen an, ganz klassisch beim Glomerulus, dann kann man sehen, dass im proximal Tubulus schon fast die Hälfte vom Harnstoff wieder resorbiert wird. Dabei bleibt es aber nicht, es kommt noch zur sogenannten Harnstoffrezirkulation. Das ist sozusagen eine Art Kreislauf, so eine Art Ping-Pong zwischen Sammelrohr und Hähnlichschleife.

38:18 Im proximal Tubulus wird der also resorbiert, dann passiert aber eine ganz, ganz lange Strecke gar nichts. Das ist einfach nicht permeabel für diesen Harnstoff. Und erst wieder im weiteren Verlauf des Sammelrohrs finden wir Ureal Transporter 1, die sogenannten UT1, die ermöglichen uns eine Art Abtransport des Harnstoffs.

38:41 Und der Einbau dieser UT1 ist wie der Einbau der Aquapurine ADH-abhängig. Das heißt, wenn ADH ausgeschüttet wird im Körper, dann können wir auch ganz viel Harnstoff resorbieren. Dieser Harnstoff wird dann wie das Salz, als wir uns über die Harnkonzentration unterhalten haben, ins Interstitium abgelagert und trägt zu einer erhöhten Osmolarität bei.

39:03 Aber wir merken ja auch, Wasser wird immer dann mitgesogen zum Ort der hohen Osmolarität sozusagen. Und dieses Prinzip ermöglicht uns, dann nochmal im Sammelrohr eine extrem hohe Haanaufkonzentrierung hinzukriegen. Dieser Harnstoff steckt ja im Namen, wird dann nochmal rezirkuliert, der kann dann wieder in die Hähnle Schleife zurückdifundieren.

39:27 Und seine Aufgabe dort ist es, das Natrium als Osmolyt zu ersetzen, dass wir bei der Hahnkonzentrierung, die Tim erklärt hatte, ja aus dem Tubulus rausgenommen haben. Wenn wir diesen Ersatz einfach da haben, hat es zur Folge, dass zu große osmotische Unterschiede zwischen Tubulus und Interstitium vermieden werden, sonst hätten unsere Zellen einfach viel zu sehr zellulären Stress.

39:51 Ja, das wird, glaube ich, würden, würden wir die nicht lang mitmachen. Über die UT1 wird aber nur ein Bruchteil Harnstoff aus dem Urin entfernt. Der Rest verbleibt im Urin und wird ausgeschieden. Wir haben ja diesen Harnstoff in der Leberfolge auch eigentlich als eine Art Endprodukt vom Abbau des giftigen Ammoniaks kennengelernt.

40:10 Macht also Sinn, dass dieser Harnstoff unseren Körper verlässt.

40:18 Genau. Diese beiden Prinzipien sind für die Harnkonzentrierung extrem wichtig. Also eben sowohl diese tubulären Transportprozesse des Salzes wie auch der Harnstoffrezirkulation. Neben diesen ganzen krassen Funktionen, was den Blutdruck und die Urinproduktion angeht, kann die Niere aber auch noch ein bisschen Endokrine, geile Scheiße.

40:41 Ja, und ein, was davon haben wir schon kennengelernt, das Rhenin, da gehen wir jetzt nicht nochmal drauf ein, aber wovon ihr vielleicht auch schon mal gehört habt, ist Epo, das Erythropoetin. Das wird aus peritubulären, also aus Zellen, die um die Trubuli herum sind, aus Phebroblasten dort gebildet. Und zwar passiert diese Epo-Bildung bei Hypoxie.

41:07 Für den genauen Mechanismus gab es vor ein paar Jahren sogar den Nobelpreis. Und das Ganze macht deshalb Sinn, weil man, wenn man bei Hypoxie das Epo bildet in der Niere bildet, dann wird es ihm in den Blutkreislauf abgegeben und führt dann zur Heranreifung von mehr Erythrozyten, also roten Blutkörperchen, die mehr Sauerstoff transportieren können und vielleicht die Hypoxie ausgleichen.

41:33 Und warum Epo genau in der Niere produziert wird, erklärt sich, wenn wir jetzt zurück an den Anfang der Folge denken, wo wir gesagt haben, dass dieses Organ so wahnsinnig gut durchblutet ist und ein wahnsinnig gut durchblutes Organ ist natürlich perfekt, um Hypoxie eben Blut zu entdecken.

41:49 Wo ich mich immer gefragt habe, warum er sich einfach ins Herz gebaut hat, weil da geht alles Blut durch oder in die Lunge, da geht auch alles Blut durch. Warum Niere? Beschwerde ich, Mario. Ja, okay. Ich schreibe mal einen offenen Brief, ja.

42:05 Außerdem gibt es noch eine letzte Funktion, auf die wir kurz eingehen wollen, und das ist die Vitamin-D-Aktivierung. Beziehungsweise noch der Schritt direkt davor. Und zwar in der Vitamin D-Synthese wird 25 Hydroxychole Calciferol in der Niere durch eine sogenannte 1-Alpha-Hydroxylase zu 1-25 Dihydroxychole Calciferol hydroxyliert.

42:30 Ganz genau. Und das wird dann eben in die Haut eingelagert und dann durch UV-Strahlen aktiviert. Nur dass ihr das auch mal gehört habt, ein Schritt in der Vitamin D-Aktivierung findet auch in der Niere statt.

42:42 Ja, also wir halten fest, als Tanger Home Message Niere kranker Scheiß. So, das sieht auch komisches für heute. Tschüss, ihr könnt nach Hause fahren. Nein, Spaß. Was haben wir gelernt heute? Wir haben gelernt, dass die Niere täglich ca. 180 Liter Primärfilt bildet. Zur Messung der GFR wird meistens Kreatinin oder Inulin verwendet.

43:07 Das Ras wird bei niedrigem Blutdruck aktiviert und hat eine Blutdrucksteigerung zufolge, indem der Körper die Natriumresorption im Tubulus hochfährt und somit weniger Wasser verliert. Die drei Prinzipien sind oder es gibt drei wichtige Prinzipien für die Hahnkonzentration. Eine selektive Wasserpermeability Wasserpermeability.

43:38 Es gibt drei wichtige Prinzipien für die Harnkonzentration. Einmal die selektive Wasserpermeabilität des absteigenden Teil der Händelschleife, ein osmotischer Gradient innerhalb des Nieren- und Nierenparenchymms und die Organisation im Gegenstromprinzip der Hindelschleife mit den Vasarekta.

44:00 So. Ich hoffe, dass ihr jetzt euren Geschirrspüler fertig ausgeräumt habt oder mit eurem Auto am Ziel angekommen seid und vielleicht doch ein bisschen was über die Niere noch mitgenommen habt. In der nächsten Folge reden wir dann nochmal über die genauen Prozesse, die in dem Tumulus-System ablaufen. Und entsprechend vielen lieben Dank fürs Zuhören.

44:20 Schaut auch gerne mal auf Insta vorbei, wo es dann allgemein noch Merksprüche gibt. Lasst uns Feedback da auf Spotify oder vergeht.

44:30 Danke, Tobi.

44:47 Für die Inhalte in diesem Podcast übernehmen wir keine Gewäre. Der Podcast kann den Besuch von Vorlesungen nicht ersetzen. Wir empfehlen das Studium von einstiegiger Fachliteratur über den Inhalt des Podcasts hinaus.

44:57 Für Risiken und Nebenwirkungen fragen Sie an Arzt und Apotheker.