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Aufgabe der Niere im Säure-Basenhaushalt

1 Aufgaben im Säure-Basenhaushalt

Die Aufgabe der Niere im Säure-Basen-Haushalt besteht in der Rückresorption des Bicarbonats im proximalen Tubulus. Das Kohlenstoffdioxid wird resorbiert und dann als Bicarbonat-Ion (HCO3-) ins Blut abgegeben. Durch diesen Puffer kann der pH-Wert des Blutes reguliert werden. Deswegen muss es fast vollständig rückresorbiert werden. Dies geschieht, indem das Bicarbonat mit den Wasserstoff-Protonen zu Kohlenstoffdioxid und Wasser reagiert. Das Kohlenstoffdioxid wird anschließend durch Diffusion in die Tubuluszellen transportiert und von dort aus als Bicarbonat-Ion ins Blut abgegeben.

2 Alkalose

Durch die Rückresorptionsmenge kann der pH-Wert somit bei Störungen des Säure-Basenhaushaltes reguliert werden. So wird bei einer Alkalose weniger Bicarbonat rückresorbiert, so dass der pH-Wert wieder normalisiert wird.

3 Normale Ernährung

Eine Regulation des pH-Wertes im Endharn (Sekundärharn) ist auch dann notwendig, wenn keine Störung vorliegt, weil Protonen im menschlichen Körper fast ausschließlich über die Niere ausgeschieden werden. Dies geschieht durch Sekretion in den Typ-A-Schaltzellen des proximalen Tubulus und Sammelrohrsystems durch den Na+/H+-Austauscher. Durch diesen Mechanismus sinkt der pH-Wert des Endharns auf maximal 4,5.

4 Protonen im Harn

Die Protonen im Endharn sind hauptsächlich Phosphat-Ionen und Ammonium-Ionen. Phosphat-Ionen findet man zu 5-20% im Endharn. Sie nehmen im Tubulus Protonen auf. Hydrogenphosphat wird zu Dihydrogenphosphat umgewandelt. Ammonium-Ionen werden im proximalen Tubulus durch den Abbau von Glutamin gebildet. Die Ammonium-Ionen dissoziieren zu Ammoniak und Wasserstoff, wobei Ammoniak in das Lumen diffundiert und dort ein neues Proton bindet.

5 Zusammenspiel mit der Leber

5.1 Zusammenspiel bei Azidose

In azidotischen Stoffwechsellagen wird die hepatische Glutaminase gehemmt. Sie setzt aus Glutamin Ammoniak frei, das im Rahmen der Harnstoffsynthese mit HCO3- zu Harnstoff umgesetzt wird. Durch die Hemmung der Glutaminase steht weniger Ammoniak zur Verfügung - dadurch wird die Harnstoffsynthese zurückgefahren und weniger HCO3- verbraucht.

Gleichzeitig steigt die Aktivität der hepatischen Glutaminsynthetase, die Ammonium und Glutamat zu Glutamin katalysiert. Der Abbau von Glutamin wird in die Nieren verlagert. Die Aktivität der renalen Glutaminase steigt an, sodass in der Nieren wieder vermehrt Glutamat und Ammoniak entstehen. Das anfallende Ammoniak kann nun nach luminal sezerniert werden.

5.2 Zusammenspiel bei Alkalose

Im Falle einer alkalotischen Stoffwechsellage erhöht sich die Aktivität der hepatischen Glutaminase und sorgt für eine hohe Konzentration von Ausgangsstoffen für die Harnstoffsynthese, was diese erhöht. Dies wiederum steigert den Verbrauch von HCO3-- Ionen. In der Niere liegt nun weniger Glutamin vor, sodass die Aktivität der renalen Glutaminase sinkt. Es werden weniger Ammoniumionen - und damit weniger Protonen - ausgeschieden.

6 Quellen

  • Pape H, Kurtz A, Silbernagl S et al.: Physiologie. 7., vollständig überarbeitete und erweiterte Auflage, 2014. Thieme Verlag. doi:10.1055/b-002-98019

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