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Nephron: Sekretion in Tubulus und Wirkung von ADH
 
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Fexx



Anmeldungsdatum: 05.11.2011
Beiträge: 279

BeitragVerfasst am: 24. Jan 2014 20:49    Titel: Nephron: Sekretion in Tubulus und Wirkung von ADH Antworten mit Zitat

Hallo zusammen,

Ich habe schon gesehen, dass es dutzende Themen zur Funktion der Niere gibt, so das ich auch glaube, das meiste prinzipiell verstanden zu haben. Trotzdem habe ich noch zwei kurze Fragen, da ich mir hier explizit nichts zu gefunden habe:

Zunächst mal werden bei der Aufkonzentrierung des Harns doch viele Stoffe aktiv in die Tubuli der Nephrone transportiert, damit möglichst wenig Wasser ausgeschieden wird. Andernfalls, wenn das Wasser überall frei zwischen Nehpron und Extrazellulärraum diffundieren könnte, wäre es ja unmöglich, den Harn derart aufzukonzentrieren wie es offenbar der Fall ist, da stets Wasser nachfließen würde.

Jetzt die eigentliche Frage zur Wirkung des antidiuretischen Hormons: Es wird ja offenbar bei Wassermangel ausgeschüttet, stimuliert den Einbau von Aquaporinen an den Membranen der Tubuli der Nephrone und fördert so die Wasserrückresroption. Wenn aber der Harn bereits mehr gelöste Stoffe enthält als der extrazellulärraum (und das Blut), so würde das Wasser durch einfache Aquaporine ja eher ins Nephron strömen und nicht hinaus. Wird durch die "Aquaporine" also doch aktiv Wasser aus dem Nepron in den Extrazellulärraum transportiert?

Zweite Frage: Große Moleküle, die nicht in das Nephron gepresst werden können, aber trotzdem ausgeschieden werden sollen (Medikamente z.B.) werden ja angeblich später aktiv in den Harn transportiert. Aber dann müsste ja für jeden dieser Abfallstoffe ein entsprechender Receptor vorhanden sein, damit nicht etwa jedes Molekül der entsprechenden Größe in den Harn transportiert wird. Wie kann das sein? Giftstoffe, die aus dem Körper raus sollen, bevor sie sich in gefährlichem Maß anreichern, haben doch nicht alle die gleiche charakteristische Gruppe, wie reguliert die Niere also die Sezernierung nur dieser Stoffe in den Tubulus des Nephrons?
Oder gibt es schlicht und einfach viele Stoffe, die die Niere nicht erkennt und ausscheiden kann und die wir dann eben als "Gift" bezeichnen?

Vielen Dabk schonmal,

Gruß,
Fexx
Firelion



Anmeldungsdatum: 27.08.2009
Beiträge: 1878

BeitragVerfasst am: 24. Jan 2014 22:54    Titel: Antworten mit Zitat

Hi,

zur Sekretion:

Das Epithel der Niere exprimiert viele verschiedene Transporter der jerweils unterschiedliche Substanzen zwischen Blut und Urin hin und her transportieren können. Die arbeiten über molekulare Wechsekwirungen d.h, nicht alles kann transportiert weren, sind aber auch nicht 100% spezifisch sodass ein Transporter verschiedene Stoffe bewegen kann. Ähnliches findet man im Darm. Diese transporter wurden auch im Zusamenhang mit Tumoren (Resistenz gegen Medikamente) entdeckt und heißen z.B, MDR (Multidrigresistence).

zum ADH:

Die Umgebung um das Sammelrohr enthält mehr Ionen als der Urin im Sammelrohr (aktiver Transport von Ionen in den Tubuli) und zieht so das Wasser aus dfurch die Aquaporine aus den Sammelrohren. Dieser Mechanismus ist so effektiv, dass wir normnalerweise 1,8 L Urin pro Tag produzieren (also wenn kein Wasser im Überschuss vorhanden ist aber auch nicht besonders gespart werden muiss) aber bei Ausfall des ADH es 20 L am Tag werden.


Die Niere scheidet einige Xenobiotika unveräbndert aus, andere verstoffwechselt sie selber (mittels spezieller Enzyme) und andere scheidet sie als Stoffwechselprodukte der Leber aus. Generell iast es schwerer fettlösliche Stoffe loszu werden als wasserlösliche.
Die Leber und im geringeren Maße die Niere und der Darm wandeln fettlösliche Xenobiotika in wasserlösliche Xenobiotika um. Aber die Niere kann nicht alles ausscheiden.

Es gibt aber noch weitere Möglichen Xenobiotiklas loszuwerden: Die Leber scheidet gibt sie als Galle in den Darm ab und einige Substanzen lassen sich auch abatmen.

Ob ein Stoff giftig ist oder nicht, lässt sich nicht daran festmachen ob wir ihn renal auzsscheiden können oder nicht. "Giftigkeit" ist eine Kombination aus Pharmakokinetik (Was machen wir mit der Substanz) und Pharmakodynamik (was macht die Substanz mit uns) und der Dosis. Wasser läsdst sich gut über die Niere entfernen ist aber in großen Mengen auch giftig.


Das ADH ist aber nur die Feinabstimmung: der Großteil des Wassers wird in den Tubuli resorbiet von (180 L auf 20 L). Das Wasser wird durch die aktiv transportierten Ionen mit gezogen.

LG Firelion

_________________
It is well known that a vital ingredient of success is not knowing that what you’re attempting can’t be done - Terry Pratchett
Fexx



Anmeldungsdatum: 05.11.2011
Beiträge: 279

BeitragVerfasst am: 25. Jan 2014 00:34    Titel: Antworten mit Zitat

Danke für die Antwort, Firelion!

Ich verstehe es aber leider immer noch nicht so ganz:

Firelion hat Folgendes geschrieben:
Hi,

zur Sekretion:

Das Epithel der Niere exprimiert viele verschiedene Transporter der jerweils unterschiedliche Substanzen zwischen Blut und Urin hin und her transportieren können. Die arbeiten über molekulare Wechsekwirungen d.h, nicht alles kann transportiert weren, sind aber auch nicht 100% spezifisch sodass ein Transporter verschiedene Stoffe bewegen kann. Ähnliches findet man im Darm. Diese transporter wurden auch im Zusamenhang mit Tumoren (Resistenz gegen Medikamente) entdeckt und heißen z.B, MDR (Multidrigresistence).



Wenn die Transporter nicht spezifisch sind, dann muss ja gewärleistet werden, dass nicht Stoffe, die eigentlich im Körper beliben sollen, nicht ebenfalls in das Spekltrum des Transporters fallen und er die Stoffe in den Tubulus transportiert. Wie macht er das?



Zitat:
Die Niere scheidet einige Xenobiotika unveräbndert aus, andere verstoffwechselt sie selber (mittels spezieller Enzyme) und andere scheidet sie als Stoffwechselprodukte der Leber aus. Generell iast es schwerer fettlösliche Stoffe loszu werden als wasserlösliche.
Die Leber und im geringeren Maße die Niere und der Darm wandeln fettlösliche Xenobiotika in wasserlösliche Xenobiotika um. Aber die Niere kann nicht alles ausscheiden.

Es gibt aber noch weitere Möglichen Xenobiotiklas loszuwerden: Die Leber scheidet gibt sie als Galle in den Darm ab und einige Substanzen lassen sich auch abatmen.


All das setzt aber auch voraus, dass die "Abfallstoffe" auf irgendeine Weise von den "guten Stoffen" unterschieden werden.

Zitat:

Ob ein Stoff giftig ist oder nicht, lässt sich nicht daran festmachen ob wir ihn renal auzsscheiden können oder nicht. "Giftigkeit" ist eine Kombination aus Pharmakokinetik (Was machen wir mit der Substanz) und Pharmakodynamik (was macht die Substanz mit uns) und der Dosis. Wasser läsdst sich gut über die Niere entfernen ist aber in großen Mengen auch giftig.


Ja, die Dosis macht das Gift, das gilt ja doch immer wieder. Aber wenn wir einen Stoff nicht über die Niere, also renal (Google half...), ausscheiden können macht ihn das vielleicht noch nicht zu einem Goftstoff, aber wenn wir ihn gar nicht auscheiden können, macht ihn das zum Giftstoff, wenn er weiterhin aufgenommen wird.
Auch wenn es noch weitere Möglichkeiten gibt, einen potentiellen Giftstoff zu beseitigen (Veratmung oder über die Leber, wie du schriebst) so besteht nach wie vor das Problem der Erkennung und Unterscheidung des Giftstoffes von "guten Stoffen".



Zitat:


zum ADH:

Die Umgebung um das Sammelrohr enthält mehr Ionen als der Urin im Sammelrohr (aktiver Transport von Ionen in den Tubuli) und zieht so das Wasser aus dfurch die Aquaporine aus den Sammelrohren. Dieser Mechanismus ist so effektiv, dass wir normnalerweise 1,8 L Urin pro Tag produzieren (also wenn kein Wasser im Überschuss vorhanden ist aber auch nicht besonders gespart werden muiss) aber bei Ausfall des ADH es 20 L am Tag werden.


Hängt den die Menge an Wasser, die indirekt über Ionentransport aus dem Tubulus entzogen wird auch von der Zahl der Aquaporine ab? Sollte sie doch eigentlich nicht, sofern eine gewisse Menge an Aquaporinen vorhanden ist. Der Einbau von zusätzlichen Poren ändert ja nichts am osmotischen Potential. (Oder doch...?)
Und dann sind da ja noch Moleküle wie der Harnstoff, die aktiv in den Tubulus transportiert werden (oder?) und damit den osmotischen Druck erhöhen, sodass Wasser in den Tubulus einströmen müsste. Oder werden Moleküle wie harsntoff über Ionentauscher transportiert, sodass die osmotischen Potenitale zwischen Tubulus und Extrazellulärraum gleich bleiben?
Aber selbst wenn dass der Fall ist, findet doch kein Wasserstrom aus dem Tubulus hinaus statt, wenn mehr Poren in die Membran eingebaut werden...?

Gruß
Firelion



Anmeldungsdatum: 27.08.2009
Beiträge: 1878

BeitragVerfasst am: 25. Jan 2014 16:35    Titel: Antworten mit Zitat

Die Transporter sind schon spezifisch abewr nicht spezifisch für eine Sibstanz. Nur die Substanzen de passen können durch. Ob sie passen oder nicht, hängt von der Größe, der Ldung oder der Forn ab.

Das heißt man brauchjt schon mehrere Transporter, aber nicht einen Transporter für jede Substanz. Was passt oder nicht wird durch die Striktur des Transporters bestimmt. So wie Enzyme manch,al auch mehrere Substrate binden können, aber eben auch nur diese.

Im Glomerulus wird nicht "gut" und "Schlecht" unterschieden sondern erstmal alles filtriert was kllein genug ist und nicht von der glomerulären Basalmembran abgestoßen wird. Das Filtrat enth#lt Wasser, Ionen, Glukose, Amiomnosäuren und kleine Proteine.
Die Substanzen die wir nicht verlieren wollen, holen wir uns dann mittels Transportern und Ionenkanälen zurück durch die nur die "guten" passen.

Da wir konstant Giftstoffen z,B. durch die Nahrung ausgesetzt sind, ist es auch gut Transporter fütr Xenobiotika zu haben, Damit kann ma dann auch Substanzen in den Urin befördern, die sich nicht filtrieren lassen (zu groß, falsche Ladung).

Wenns fettlösloich ist diffgundiert es aber blöderweise frei hin und her. Da nützen dann auch keine Tight junctions etwas. Daher verstoffwechseln wir so ziemlich alles fremdes in dem es erstmal reaktiv gemacht wird (Phase I Metabolismis) und dann durchdranbacken von bestimmten Resten wasserlöslich werden (Phase II). Diese Substanzen können dann bequem renal eliminier werden. Sollten sie zu groß sein brauchen wir die Transporter).


Selbst wenn wir einen Stoff gar nicht eliminieren können, ist er ist giftig, wenn er eine schädliche biologische Wirkung hat. Beeinflusst er den Körper nicht, ist er ungiftig.




Die Anzahl der Aquaporine ist wichtig, da sie die Leitfähigkeit der Membran für Wasser erhöhen. Das Sammelrohr ist an sich 100% wasserdicht (Tight junctions).

Wnn wir jetzt 5 Aquaporine haben können x Wassermoleküle in der Zeit t diffundieren. Wenn wir jetzt 5+ x Aquaporine haben, können y Wassermoleküle pro Zeit diffundieren. Der Urin ist im Sammelrohr ja ach in Bewegung und ,,ateht" da nicht. Das heißt wir haben nur die Zeit t um das Wasser zurückzuholen, bevor der Urin über die Harnleiter in der Blase ttransportiert wird.

Die diffundierende hängt von der Zet, der Fläche, dem Konzentrationsunterschied, der Strecke und der Leitfähigkeit der Membran ab (Fick'sche Gesetze). Da alles bis auf die Membrandurchlässigkeit für Wasser gleichbleibt, bestimmen die Aquaporine die Diffusionsrate.

Die Diffusion würde erst aufhören, wenn das Gleichgewicht erreicht ist. Aber sowohl das Blut als auch der Urin sind in Bewegung und das Glewichgewicht wird nicht erreicht.


Zum genauen Ablauf der Aufkonzentrierung kann ich dir leider nichts sagen, da das schon etwas her ist, dass ich das hatte und ich momentan kein Physiologiebuch hier habe.

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