hoofdstuk 35 - audesirk

The Urinary System

Hoofdstuk 35

Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 1

HOMEOSTASEDeel 1

Aanpassing vs. regulatie

• Twee evolutionaire opties

– reguleren van het interne milieu• relatief constante intern milieu

– aanpassen aan het externe milieu• intern milieu fluctueert met extern milieu

Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010

aanpassen

thermoregulatie

reguleren

aanpassen

osmoregulatie

reguleren

Homeostase

• De balans handhaven

– Dierlijk lichaam moet veel systemen reguleren• temperatuur

• bloedsuikerspiegel

• energie productie

• vochtbalans + afgifte van afvalstoffen

• voedingsstoffen

• ionenbalans

• celgroei

– “Steady state”

Meercellig organismen

CO2 CO2

NH3 NH3

NH3NH3

• Diffusie te langzaam!

• Evolutie systeem voor uitwisseling

• nutrienten verdelen• bloedvatenstelsel

• afval verwijderen• uitscheidingsstelsel

Meercellige organismen

CO2 CO2

NH3 NH3

NH3NH3

Systemen die noodzakelijk zijn om meercellige organismen mogelijk te maken!

Osmoregulatie

• Waterbalans

– zoet water• hypotoon

• water in cellen + verlies zouten

– zout water• hypertoon

• water uit cellen

– land• droog milieu

• water behouden essentieel

• zouten behouden kan essentieel zijn

hypotoon

hypertoon

Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010

Afvalproducten

CO2 + H2O

HN C–OH

–C–NH2 =

ammonia

weinig!

• Welke producten?

– bouwstenen voedsel• koolhydraten = CHO CO2 + H2O

• vetten = CHO CO2 + H2O

• eiwitten = CHON CO2 + H2O + N

• nucleïnezuren = CHOPN CO2 + H2O + P + N

Stikstofverbindingen verwerken

• Ammonia

– zeer giftig• carcinogeen

– zeer oplosbaar• passeert celmembranen

– verdunnen en afvoeren!

• Methode om van stikstofverbindingen af te komen hangt af van:

– wie je bent (evolutionair)

– waar je leeft

Stikstofverbindingen verwerken• In water

– waterverlies geen probleem

– ammonia

• meest giftig

• Op land– waterverlies een probleem

– ureum

• minder giftig

• Op land + eieren– waterverlies een probleem

– embryo in ei beschermen

– ureumzuur

• minst giftigSint Oelbertgymnasium - 2009/2010 11

Organismen in zoetwater

• Water en stikstofverbindingen verwijderen

– Water verwijderen• Overmaat water gebruikt om ammonia te verdunnen en uit te

scheiden– sterk verdunde urine

• Ammonia diffundeert ook via kieuwen

– Verlies aan zouten compenseren• terugresorptie in nieren en/of actief transport via kieuwen

Organismen op land

• Water schaars: lastig om ammonia te verdunnen

– ammonia omzetten• ureum = groter molecuul = minder goed oplosbaar = minder

giftig– 2 NH2 + CO2 = ureum

– geproduceerd in de lever

– nieren• filter opgeloste stoffen

• terugresorptie H2O (+ gewenste opgeloste stoffen)

• afval uitscheiden– urine = ureum, zouten, overmaat suiker en water

– urine is sterk geconcentreerd

– geconcentreerd ammonia zou te giftig zijn

Organismen op land + eieren

• Uitscheiding in ei onmogelijk

– behoefte aan minder giftige stikstofverbinding• urinezuur

– vogels, reptielen, insecten

Urinezuur

• Groot molecuul

• Slaat neer

– schaadt het embryo in een ei niet

– volwassen vogels maken ook nog gebruik van uitscheiding d.m.v. urinezuur• niet vloeibaar, witte ‘pasta’

• een reden waarom de meeste mannelijke vogels geen penis hebben

NIEREN – BOUW & WERKINGDeel 2

Nieren

• Zouten uit bloed filteren + terugresorptie water en gewenste zouten

• Functies

– filtratie• water en opgeloste stoffen

– terugresorptie• selectief water en opgeloste stoffen resorberen

– secretie• actief ongewenste stoffen in urine transporteren

– excretie• geconcentreerde urine uit lichaam verwijderen

Nieren

urineblaas

urineleider

urinebuis

nierader & nierslagader

nefron

epitheelcellen

bijnieronderste

holle ader

Nefron

• Niereenheid

– 1 miljoen nefronen per nier

• Functie

– filteren urea en andereopgeloste stoffen (suiker, zouten)

– bloedplasma in nefron gefilterd• hoge druk

– selectieve terugresorptie van water engewenste opgeloste stoffen• grotere controle en flexibiliteit

Nefron

• Interactie tussen uitscheidingsstelsel en bloedvatenstelsel

• Bloedvatenstelsel

– Glomerulus = ‘bal’ vancapillairen

• Uitscheidingsstelsel

– nefron• kapsel van Bowman

• lis van Henle

• verzamelbuisje

Begin nierkanaaltje

Eindenierkanaaltje

Glomerulus

VerzamelbuisjeLis van Henle

Aminozuren

Glucose

Na+ Cl-

Mg++ Ca++

Kapsel van Bowman

Na+ Cl-

Nefron - filtratie

• In de glomerulus

– Gefilterd:• water

• glucose

• zouten/ionen

• ureum

– Niet gefilterd• cellen

• eiwitten

Hoge bloeddruk in nieren: filtert water en opgeloste stoffen uit het bloedvat

GROOT probleem wanneer je van nature een hoge bloeddruk hebt: beschadiging nieren

Nefron - terugresorptie

• Begin nierkanaaltje (proximale tubulus)

– terugresorptie in bloed• NaCl

– actief transport Na+

– CL- volgt middels diffusie

• H2O

• glucose

• HCO3-

– bicarbonaat

– buffer voor pH bloed

• Lis van Henle (‘Loop of Henle’)

– afdalend deel• hoge permeabiliteit voor H2O

– veel aquaporines

• lage permeabiliteit voor zout– weinig Na+ / Cl- kanalen

– geresorbeerd• H2O

• Lis van Henle (‘Loop of Henle’)

– stijgend deel• lage permeabiliteit voor H2O

• Cl- pomp

• Na+ volgt middels diffusie– andere membraaneiwitten

– geresorbeerd• zouten

– houdt osmotische waardeop peil

• Einde nierkanaaltje (distale tubulus)

– geresorbeerd• zouten

• H2O

• HCO3-

– bicarbonaat

Nefron – terugresorptie & excretie

• Verzamelbuisje

– terugresorptie• H2O

– excretie• geconcentreerde urine

naar blaas

Nefron – osmotische waarde

• Hoe vindt terugresorptie plaats?

– sterke osmotische controleom de energetische kostenvan excretie te beheersen

– Waar mogelijk gebruik makenvan diffusie i.p.v. actief transport

Samenvatting

• Niet gefilterd

– cellen

– eiwitten

• Terugresorptie d.m.v. actief transport

– Na+, Cl-, aminozuren, glucose

• Terugresorptie d.m.v. diffusie

– Na+, Cl-, H2O

• Excretie

– ureum, overschot opgeloste stoffen (glucose, zouten), gifstoffen, drugs

NIEREN - HOMEOSTASEDeel 3

Negatieve feedback

sensorhoog

hormoon / zenuwsignaal

verlaging factor(richting setpoint)

hormoonklier / zenuwstelsel

verhoging factor(richting setpoint)

hormoonklier / zenuwstelsel

sensor

specifieke lichamelijke factor

hormoon / zenuwsignaal

Handhaven lichaamstemperatuur

sensorhoog

zenuwsignaal

zweten/ verwijdenbloedvaten huid

hersenen

rillen/ vernauwenbloedvaten huis

hersenen

sensor

lichaamstemperatuur

zenuwsignaal

Osmotische waarde bloed

sensorhoog

toename terugabsorptiewater / toename dorst

hypofyse

ADH=Anti-Diuretisch Hormoon

sensor

osmotische waarde bloed

• Hoge osmotische waarde bloed

– teveel opgeloste stoffen in het bloed• dehydratatie, dieet met hoge zoutconcentratie, etc

– dorst = meer drinken

– afgifte ADH vanuit de hypofyse• Anti-Diuretisch Hormoon

– Verhoogt de permeabiliteit van het verzamelbuisjeen terugabsorptie van water in nieren• verhoging terugresorptie water in bloed

• verminderen van urineproductie

sensor

verhogingterugresoptie

water en zouten in nier

sensor

angiotensine

nefron

renine

bijnier

aldosteron

JGA=JuxtaGlomerularApparatus

• Lage osmotische waarde bloed

– JGA geeft renine af in de nier

– renine zet angiotensinogen om in angiotensine

– angiotensine zorgt ervoor dat arteriolen samentrekken• toename bloeddruk

– angiotensine zorgt voor een afgifte van aldosteronedoor de bijnier

– toename terugresorptie water en NaCl in de nier• meer water en zouten in het bloed

sensor

verhogingterugresoptie

water en zouten in nier

sensor

angiotensine

renine

aldosteron

toename terugabsorptiewater / toename dorst

hypofyse

hoofdstuk 35 - audesirk

Education

tarea reproduccion-teresa audesirk, %e2%80%8egerald...

hoofdstuk 06 - audesirk

hoofdstuk 02 - audesirk

audesirk capítulo 05

hoofdstuk 34 - audesirk

hoofdstuk 41 - audesirk

audesirk capítulo 09

teresa audesirk • gerald audesirk • bruce e. byers

ciencias biológicas 2 © 2006 teresa audesirk gerald...

hoofdstuk 36 - audesirk

hoofdstuk 38 - audesirk

ciencias biológicas 1 © 2006 teresa audesirk gerald...

hoofdstuk 09 - audesirk

hoofdstuk 37 - audesirk

audesirk capítulo 03

hoofdstuk 10 - audesirk

hoofdstuk 32 - audesirk

hoofdstuk 39 - audesirk

hoofdstuk 19 - audesirk

hoofdstuk 04 - audesirk