Uitscheiding, nieren

1. The Urinary System Hoofdstuk 35 Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 1

2. Homeostase Deel 1 Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 2

3. 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 osmoregulatie thermoregulatie reguleren reguleren aanpassen aanpassen 3

4. Homeostase De balans handhaven Dierlijk lichaam moet veel systemen reguleren temperatuur bloedsuikerspiegel energie productie vochtbalans + afgifte van afvalstoffen voedingsstoffen ionenbalans celgroei “Steady state” Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 4

5. Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 5

8. nutrientenverdelen

9. bloedvatenstelsel

10. afvalverwijderen

11. uitscheidingsstelselCO2 CO2 NH3 O2 NH3 CO2 NH3 CO2 CO2 NH3 O2 NH3 CO2 CO2 CO2 az NH3 NH3 NH3 CHO CO2 CO2 Systemen die noodzakelijk zijn om meercellige organismen mogelijk te maken! az CH

12. 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 Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 8 hypertoon hypotoon

13. Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 Afvalproducten 9 O H H | | | C–OH –C– N | H R veel! weinig! CO2 + H2O NH2= ammonia Welke producten? bouwstenen voedsel koolhydraten = CHO CO2 + H2O vetten = CHO CO2 + H2O eiwitten = CHON CO2 + H2O + N nucleïnezuren = CHOPN CO2 + H2O + P + N

14. 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 Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 10

15. 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 giftig Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 11

16. 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 Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 12

17. 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 Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 13 H H H H N N O C

18. Organismen op land + eieren Uitscheiding in ei onmogelijk behoefte aan minder giftige stikstofverbinding urinezuur vogels, reptielen, insecten Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 14

19. 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 Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 15

20. nieren – Bouw & werking Deel 2 Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 16

21. 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 Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 17

22. Nieren aorta ondersteholleader bijnier nier nefron urineleider nierader & nierslagader epitheelcellen urineblaas urinebuis

23. 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 Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 19

24. Nefron Interactie tussen uitscheidingsstelsel en bloedvatenstelsel Bloedvatenstelsel Glomerulus = ‘bal’ vancapillairen Uitscheidingsstelsel nefron kapsel van Bowman lis van Henle verzamelbuisje Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 20 Begin nierkanaaltje Eindenierkanaaltje Kapsel van Bowman Glomerulus Glucose H2O Na+ Cl- H2O Aminozuren H2O Na+ Cl- H2O Mg++ Ca++ H2O H2O Lis van Henle Verzamelbuisje

25. Nefron - filtratie In de glomerulus Gefilterd: water glucose zouten/ionen ureum Niet gefilterd cellen eiwitten Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 21 Hoge bloeddruk in nieren: filtert water en opgeloste stoffen uit het bloedvat GROOT probleem wanneer je van nature een hoge bloeddruk hebt: beschadiging nieren

26. 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 Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 22

27. Nefron - terugresorptie Lis van Henle (‘Loop of Henle’) afdalend deel hoge permeabiliteit voor H2O veel aquaporines lage permeabiliteit voor zout weinig Na+ / Cl- kanalen geresorbeerd H2O Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 23

28. Nefron - terugresorptie 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 Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 24

29. Nefron - terugresorptie Einde nierkanaaltje (distaletubulus) geresorbeerd zouten H2O HCO3- bicarbonaat Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 25

30. Nefron – terugresorptie & excretie Verzamelbuisje terugresorptie H2O excretie geconcentreerde urine naar blaas Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 26

31. 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 Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 27

32. Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 28

33. 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 Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 29

34. nieren - homeostase Deel 3 Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 30

35. Negatieve feedback 31 hormoon / zenuwsignaal hormoonklier / zenuwstelsel verlaging factor (richtingsetpoint) hoog sensor specifiekelichamelijke factor laag sensor verhoging factor(richtingsetpoint) hormoonklier / zenuwstelsel hormoon / zenuwsignaal

36. Handhaven lichaamstemperatuur 32 zenuwsignaal hersenen zweten/ verwijdenbloedvatenhuid hoog sensor lichaamstemperatuur laag sensor rillen/ vernauwenbloedvatenhuis hersenen zenuwsignaal

37. Osmotische waarde bloed 33 ADH hypofyse toenameterugabsorptiewater / toenamedorst hoog sensor osmotischewaardebloed sensor ADH=Anti-DiuretischHormoon

38. 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 Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 34 H2O H2O H2O

39. Osmotische waarde bloed 35 JGA nefron bijnier JGA=JuxtaGlomerularApparatus sensor osmotischewaardebloed laag sensor verhogingterugresoptie water en zouten in nier renine aldosteron angiotensine

40. Osmotische waarde bloed 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 aldosterone door de bijnier toename terugresorptie water en NaCl in de nier meer water en zouten in het bloed Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 36

41. Osmotische waarde bloed 37 ADH hypofyse toenameterugabsorptiewater / toenamedorst hoog sensor osmotischewaardebloed laag sensor verhogingterugresoptie water en zouten in nier renine aldosteron angiotensine

42. Einde Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 38