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Exkretion und Flüssigkeitshaushalt 3

• Evolution von Niere und Glomerulus

• Filtration im Glomerulum
  • Filtrationsdruck nötig, der den osmotischen und den hydrostatischen Druck aus dem Gewebe übersteigt
• Verallgemeinerter Aufbau eines Nephrons
  1. Glomerulum
  2. Halsbereich
  3. Proximales Segment 1
  4. Proximales Segment 2
  5. Zwischensegment
  6. Henle'sche Schleife (erst bei Säugern und z. T. Vögeln)
  7. Distales Segment
  8. Sammelrohr
• Amphibienniere
  • Produziert hypoosmolaren Urin (Süßwasserlebewesen)
  • Einzige Regulation: Filtration zurückfahren, Extremfall: keine Filtration und kein Urin mehr
• Vertebratenniere
  1. Nierenrinde
  2. Nierenmark (enthält Tubulussystem mit Henle'schen Schleifen)
     • Die relative Markfläche der Niere ist annähernd proportional zu den Konzentrationen, die im Urin möglich sind
  3. Nierenbecken
• Aufbau eines Nephrons
  • Nierenkörperchen
    • Glomerolum
  • Tubulusapparat
    • Tubulus und Henle'sche Schleife
      • Resorption von Zuckern, Aminosäuren, Ionen
      • Na⁺-Resorption:
        • Über die ganze Länge des Tubulus
        • Aldosteron erhöht Na⁺-Absorption durch vermehrte Produktion von Na⁺/K⁺-ATPasen
      • Wasserresorption:
        • Mittlere Schleife ist wasserundurchlässig
        • ADH-Hormon steigert Wasser-Permeabilität im Sammelrohr und somit Resorption (sorgt für aktiven Einbau von intrazellulären Aquaporinen)
        • Durch exrem hohe Harnstoff-Konzentration im umgebenden Gewebe diffundiert Wasser aus der Schleife (osmolarität im Gewebe steigt deutlich von oben nach unten)
      • Harnstoffzirkulation
        • Oberer Teil der Schleife ist Harnstoff-undurchlässig
        • Resorption von Harnstoff im unteren Teil der Schleife
      • Im Sammelrohr wird die osmolarität des Urins reguliert
• Regulation der Harnausscheidung
  • Durch Regulation der glomerulären Filtrationsrate
    • Veränderung des arteriellen Blutdrucks: Renin/Angoitensin
  • Durch Regulation der Na⁺-Resorption
    • Regulierung des Aldosteron (Nebennierenrinde)
  • Durch Regulation der Wasserpermeabilität am Sammelrohr
    • Regulation von ADH (anti-diuretisches Hormon)
• Niere und pH-Regulation
  • Tubuluszellen können CO₂ durch Carboanhydrase in Kohlensäure umwandeln und dadurch H⁺ ins Sammelrohr und HCO₃^- ins Blut abgeben, oder auch umgekehrt (Typ A oder Typ B-Zellen)
  • Urin wird mit Ammoniak und Phosphat gepuffert, damit H⁺ leichter aus Tubuluszellen ins Sammelrohr abgegeben werden kann:
    • NH₃ + H⁺ NH₄⁺ (kann Membran nicht mehr passieren)
    • HPO₄^2- + H⁺ H₂PO₄^- (kann Membran nicht mehr passieren)
  • Im Gegensatz zum Abatmen von CO₂ ist die pH-Regulation über die Niere langfristig und nachhaltig

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