Leerboek dialyseverpleegkunde

Leerboek dialyseverpleegkunde

FM.indd 1

7/14/11 5:01:43 PM

De serie Leerboeken specialistische verpleegkunde bestaat uit de volgende delen: r Leerboek dialyseverpleegkunde r Leerboek intensivecareverpleegkunde 1 r Leerboek intensivecareverpleegkunde 2 r Leerboek intensivecareverpleegkunde kinderen r Leerboek intensivecareverpleegkunde neonatologie r Leerboek obstetrie- en gynaecologieverpleegkunde: Algemeen r Leerboek obstetrie- en gynaecologieverpleegkunde: Gynaecologie r Leerboek obstetrie- en gynaecologieverpleegkunde: Obstetrie r Leerboek obstetrie- en gynaecologieverpleegkunde: Voortplantingsgeneeskunde r Leerboek psychiatrie r Leerboek spoedeisendehulpverpleegkunde

FM.indd 2

7/14/11 5:01:43 PM

Leerboek dialyseverpleegkunde

H.P. de Bruin-Heil E.P.M. ter Horst-Kerkhof H. Boldewijn M.G. Koopman

FM.indd 3

7/14/11 5:01:43 PM

De uitgave van dit boek wordt ondersteund door Amgen en Dianet.

Aan de totstandkoming van deze uitgave is de uiterste zorg besteed. Voor informatie die nochtans onvolledig of onjuist is opgenomen, aanvaarden auteur(s), redactie en uitgever geen aansprakelijkheid. Voor eventuele verbeteringen van de opgenomen gegevens houden zij zich gaarne aanbevolen.

Behoudens de in of krachtens de Auteurswet van 1912 gestelde uitzonderingen mag niets uit deze uitgave worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand, of openbaar gemaakt, in enige vorm of op enige wijze, hetzij elektronisch, mechanisch, door fotokopieën, opnamen of op enige andere manier, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever. Voor zover het maken van reprografische verveelvoudigingen uit deze uitgave is toegestaan op grond van artikel 16 h Auteurswet 1912, dient men de daarvoor wettelijk verschuldigde vergoedingen te voldoen aan de Stichting Reprorecht (Postbus 3051, 2130 KB Hoofddorp, www.reprorecht. nl). Voor het overnemen van (een) gedeelte(n) uit deze uitgave in bloemlezingen, readers en andere compilatiewerken (artikel 16 Auteurswet 1912) kan men zich wenden tot de Stichting PRO (Stichting Publicatie- en Reproductierechten Organisatie, Postbus 3060, 2130 KB Hoofddorp, www.stichting-pro.nl). Voor het overnemen van (een) gedeelte(n) van deze uitgave ten behoeve van commerciële doeleinden dient men zich te wenden tot de uitgever.

Waar dit mogelijk was, is aan auteursrechtelijke verplichtingen voldaan. Wij verzoeken eenieder die

ISBN 978 90 352 3240 2 NUR 897

Eerste druk, Uitgeverij De Tijdstroom, Utrecht 1995 Tweede, geheel herziene druk, Uitgeverij De Tijdstroom, Utrecht 1996 Derde, geheel herziene druk, Elsevier gezondheidszorg, Maarssen 2003 Vierde, geheel herziene druk, Reed Business, Amsterdam 2011 © Reed Business, 2011 Omslagontwerp: Anke van Haarlem, Utrecht Basisopmaak binnenwerk: Martin Majoor, Arnhem Reed Business bv, Postbus 152, 1000 AD Amsterdam.

FM.indd 4

meent aanspraken te kunnen ontlenen aan in dit boek ­opgenomen teksten en afbeeldingen, zich in verbinding te stellen met de uitgever.

7/20/11 10:42:14 PM

Redactie en auteurs

Redactie H. Boldewijn dialyseverpleegkundige Onze Lieve Vrouwe Gasthuis, Amsterdam

E.P.M. ter Horst-Kerkhof B. Ed. (Bachelor of Education) opleidingsfunctionaris Dianet, Utrecht

H.P. de Bruin-Heil coördinator dialyseopleiding Albeda College, Rotterdam

Dr. M.G. Koopman internist-nefroloog Academisch Medisch Centrum, Amsterdam

Auteurs A. van den Berg diëtiste Universitair Medisch Centrum St Radboud, Nijmegen

Dr. H.M. van Hamersvelt internist-nefroloog Universitair Medisch Centrum St Radboud, Nijmegen

N.C. Berkhout-Byrne nurse practitioner Leids Universitair Medisch Centrum, Leiden

M. Helberg dialyseverpleegkundige Erasmus Medisch Centrum, Rotterdam

B. van Dam internist-nefroloog Medisch Centrum Alkmaar M.D. van Dam-Noort dialyse- en intensivecareverpleegkundige Vrije Universiteit medisch centrum, Amsterdam W. Dijkema docent Ethische aspecten Albeda College, Rotterdam A. Gaasbeek internist-nefroloog, chef de clinique dialyseafdeling Leids Universitair Medisch Centrum, Leiden S. de Haas dialyseverpleegkundige Albert Schweitzer Ziekenhuis, Dordrecht H. Hagenaars transplantatiecoördinator Erasmus Medisch Centrum, Rotterdam

FM.indd 5

P. Honingh technicus Gepensioneerd, heeft gewerkt bij Baxter, Utrecht M. Kleverkamp dialyseverpleegkundige Isala Klinieken, Zwolle Dr. M.P. Kooistra internist-nefroloog Ziekenhuis Rijnstate, Arnhem Bc. L.M. Koornstra maatschappelijk werkster, docent SupervisionAir Amsterdam; Amstel Academie VUmc, Amsterdam Drs. L. Koster-Kamphuis kinderarts-kindernefroloog Universitair Medisch Centrum St Radboud, Nijmegen

7/14/11 5:01:44 PM

FM.indd 6

H. Neyndorff-Meijer dialyseverpleegkundige Catharina Ziekenhuis, Eindhoven

P. Simons docent Juridische aspecten Albeda College, Rotterdam

A. Riemann dialyseverpleegkundige Dianet, locatie Amsterdam

D.G. Struijk internist-nefroloog Dianet, locatie Amsterdam

J. Rutgers instructieverpleegkundige Gambro Lundia

A.S. Surachno diëtiste Dianet, locatie Amsterdam

J.J. van der Schoot dialyseverpleegkundige Catharina Ziekenhuis, Eindhoven

A. van Vreeswijk podotherapeut Praktijk, Capelle a/d IJssel

7/14/11 5:01:44 PM

Voorwoord en verantwoording

Bij de vierde druk Voor u ligt de vierde, geheel herziene druk van het Leerboek dialyseverpleegkunde. De inhoud is geactualiseerd, de indeling gewijzigd en het aantal hoofdstukken aangepast. Het nieuwe leerboek heeft een indeling in vijf delen: Deel 1 A  natomie, fysiologie, nierziekten en stoornissen bij nierinsufficiëntie Deel 2 De chronische dialysepatiënt Deel 3 A  cute nierinsufficiëntie en acute dialyse en speciale technieken Deel 4 De transplantatiepatiënt Deel 5 Juridische, ethische en algemeen verpleegkundige aspecten. Elk deel start met een weergave van wat er in dat deel behandeld wordt en welke eindtermen van het College Zorg Opleidingen (CZO) binnen het deel behaald kunnen worden. Nieuw in dit leerboek is een hoofdstuk over de predialyse en thuishemodialyse. Wat ook nieuw is, is dat deze uitgave ook op het internet verschijnt waardoor plaatjes en filmpjes beter weergegeven kunnen worden. Ook kunnen via deze digitale versie de laatste ontwikkelingen op het gebied van dialyseverpleegkunde sneller worden toegevoegd en meegegeven aan de lezer/gebruiker. Hierdoor blijft de informatie voor de lezer zo veel mogelijk gebaseerd op evidence-based practice. Er hoeft niet direct een nieuwe uitgave te worden gemaakt van het leerboek, als de ontwikkelingen in de toekomst zeer snel zouden gaan. Een auteur kan direct via deze digitale versie wijzigingen laten toevoegen en opnemen in het leerboek, als aanvulling op het al bestaande hoofdstuk. Daarmee sluit dit leerboek aan bij de huidige ontwikkelingen in de maatschappij, dat steeds meer informatieoverdracht digitaal plaatsvindt. Toegang tot de informatie op het internet krijgt de lezer via een bijgeleverde code.

FM.indd 7

Dit boek is tot stand gekomen met de hulp van veel medewerkers uit verschillende delen van het land. Zij hebben getracht hun tekst zo neutraal mogelijk neer te zetten, met hun kennis vanuit de praktijk, en rekening houdend met de landelijke richtlijnen van de Nederlandse Federatie voor Nefrologie. Degenen die een bijgedragen hebben geleverd aan deze druk, staan vermeld in de lijst van medewerkers. De redactie wil de medewerkers van alle voorgaande uitgaven hartelijk danken voor hun medewerking. Hun product is elke keer de basis geweest voor de aanpassing van een hoofdstuk. Een gedeelte van het bestaande materiaal is in deze druk opnieuw opgenomen. Verschillende delen zijn herzien en zodoende aangepast aan de laatste inzichten. Tot slot is er de groep dialyseverpleegkundigen, cursisten in opleiding tot dialyseverpleegkundige en andere zorgverleners die de inhoud kritisch hebben gelezen en van aanvullingen en commentaar voorzien. De redactie wil alle auteurs en commentatoren bedanken voor hun inzet en medewerking. Dit leerboek heeft als belangrijkste doelgroep de cursisten van de verschillende dialyseopleidingen maar kan zeker ook dienen als naslagwerk voor de beroepsgroep. De redactie is van mening dat dit leerboek een goede aanvulling zal zijn op de bestaande literatuur die gehanteerd wordt bij de dialyseopleiding en de verschillende bijscholingen. Zomer 2011, H.P. de Bruin-Heil E.P.M. ter Horst-Kerkhof H. Boldewijn M.G. Koopman

7/20/11 10:42:46 PM

Bij de eerste druk Voor u ligt het basisboek voor dialyseverpleegkundigen. Dit boek is een project dat gestart is na een inventarisatie van de behoefte aan een Nederlandstalig werk voor dialyseverpleegkundigen in opleiding. In juli 1989 is een leerstofomschrijving voor deze opleiding tot stand gekomen in samenwerking met de Dialyse Groep Nederland (DGN), de Landelijke Vereniging Dialyse en Transplantatie verpleegkundigen (LVDT) en de zeven opleidingsinstituten die de opleiding tot dialyseverpleegkundige in Nederland verzorgen. Vanaf die tijd is er door de opleidingsinstituten gewerkt met het door de docenten geleverde lesmateriaal. Binnen de opleidingsgroep in VOVB-verband (VOVB = Vereniging van Opleidingsinstituten voor Verplegende en verzorgende Beroepen) ontstond het idee om deze leermiddelen te bundelen tot een syllabus, die tevens als naslagwerk zou moeten dienen voor diegenen die al langer in dit vakgebied werkzaam zijn. Begonnen werd met het inventariseren van het in ons land beschikbare materiaal bij de opleidingsinstituten. De redactie heeft verder de nodige aanvullingen geschreven en nieuwe onderwerpen toegevoegd. Nodig, gezien de ontwikkelingen op het gebied van de nierfunctievervangende behandelingen. Vanaf 1991 werd ieder jaar een nieuwe versie ter beschikking gesteld aan de opleidingsinstituten, die daarvan naar eigen inzicht gebruik konden maken. Aanvankelijk was het de bedoeling om de syllabus in eigen beheer uit te geven. Dit bleek echter op praktische bezwaren te stuiten, vooral op het gebied van distributie en transport. Er werd daarom besloten een uitgever te zoeken en de syllabus in boekvorm uit te geven. Maar door de gevolgde werkwijze is het nu niet meer mogelijk een volledige lijst van auteurs met hun titels en kwalificaties samen te stellen. Het blijkt zelfs niet meer mogelijk om alle oorspronkelijke auteurs te achterhalen. Sommige gedeelten gaan uit van stukken die al eerder geschreven zijn en herschreven werden. Daarom, en ook om verder tijdverlies te voorkomen, heeft de redactie na uitvoerige beraadslagingen besloten af te zien van een auteursvermelding. Het boek dat nu voor u ligt bestaat uit tien hoofdstukken die als blokken beschouwd kunnen worden. Een aantal hoofdstukken beschrijven de verpleegkundige aspecten rondom de acute en chronische dialysepatiënt en de daarbij behorende nierfunctievervangende

FM.indd 8

behandelingen. Belangrijke medische aspecten zijn daarbij geïntegreerd. De overige hoofdstukken geven een onderbouwing en uitwerking van medische, technische en psychosociale facetten. Een groep van veertien dialyseverpleegkundigen heeft de inhoud kritisch gelezen en van aanvullingen en commentaar voorzien. Dit is ook gebeurd door leden van de LVDT. Tevens heeft een aantal nefrologen, vanuit de DGN maar ook op eigen initiatief, de tekst kritisch gelezen en aangevuld. De redactie wil op deze plaats alle auteurs en commentatoren veel dank zeggen voor hun inzet en medewerking. We zijn ervan overtuigd dat het huidige boek goed bruikbaar is. Van de hoofdstukken 2, 3, 7 en 8 zijn omwille van toegankelijkheid meerdere onderwerpen in het register opgenomen. Om volledigheid te blijven nastreven houden we ons aanbevolen om verdere bijdragen voor een volgende druk te ontvangen. De redactie hoopt dat met dit boek een welkome Nederlandstalige aanvulling geboden wordt voor de opleiding tot dialyseverpleegkundige. Ten slotte danken wij de Nier Stichting Nederland voor haar subsidie ten behoeve van het tot stand laten komen van dit boek. C.F.H. Versluijs (voorzitter) G. Spenkelink-Schut B.M.J.M. Mutsaers M.F.E. Wiersema R.G.W.L. Tiggeler

Bij de derde druk Voor u ligt de derde, geheel herziene druk van het Leerboek dialyseverpleegkunde. De inhoud is geactualiseerd, de indeling gewijzigd en het aantal hoofdstukken uitgebreid. De grote hoofdstukken 6 en 9 uit de vorige druk zijn bijvoorbeeld kleiner geworden en daardoor waarschijnlijk beter hanteerbaar. Ook is de paragraaf over de anatomie van de nier bewust heel beknopt gehouden, omdat dit in de basisopleiding al uitgebreid wordt behandeld. Echter, de paragrafen over dieetleer zijn uitgebreid en nu samen in hoofdstuk 8 opgenomen. In 1998 heeft Mary Wiersema een enquête gehouden over de inhoud van de voorgaande druk. De meeste opmerkingen zijn in deze nieuwe druk verwerkt, voor zover ze niet met elkaar in tegenspraak waren. Helaas is aan onze oproep om aanvullingen en nieuwe onderwerpen in te brengen nauwelijks gehoor ­gegeven, waardoor de redactie de tekst zelf

7/14/11 5:01:44 PM

heeft moeten herzien. Met als gevolg dat veel aanvullingen zijn geleverd door medewerkers van het UMC St Radboud in Nijmegen. Door de medewerkers is getracht de neutraliteit van de teksten te behouden en zodoende geen groot eigen ‘stempel’ op de teksten te drukken. Om dezelfde redenen van neutraliteit doet de redactie geen uitspraken omtrent het te voeren beleid bij filtratietechnieken op de Intensive Care, hoewel de redactie daar wel een mening over heeft. Degenen die hebben bijgedragen aan deze druk, staan vermeld in de lijst van medewerkers.

FM.indd 9

aan te raden voor degenen die al langer in dit vakgebied werkzaam zijn. Het boek is géén cursus- of werkboek dat chronologisch de opleiding weergeeft. De diverse onderwerpen die in de cursus aan de orde komen, staan daardoor misschien niet altijd logisch achter elkaar. Naar onze mening is dit geen groot bezwaar en is het aan de cursusleiders en docenten om de volgorde van de onderwerpen naar eigen inzicht te kiezen. Ook staat het natuurlijk vrij om aanvullend materiaal te gebruiken.

Algemeen was er het verzoek om meer afbeeldingen/ figuren en dat is terecht volgens ons. Mede daarom is er een aantal afbeeldingen toegevoegd die veelal in kleur zijn opgenomen. De opleidingen overwegen om te zijner tijd zelf een cd-rom met afbeeldingen/ figuren uit te geven.

De redactie hoopt dat deze druk opnieuw een goede aanvulling zal blijken op de andere boeken die in de Nederlandse taal beschikbaar zijn voor de opleiding en bijscholing van dialyseverpleegkundigen. Van de vorige drukken werden de afgelopen jaren zo’n 3.000 exemplaren verkocht, wat betekent dat er veel belangstelling voor dit boek bestaat.

Het Leerboek Dialyseverpleegkunde is bestemd voor cursisten en studenten, maar is zeker ook als ­naslagwerk

Voorjaar 2003, R.G.W.L. Tiggeler en C.F.H. Versluijs

7/14/11 5:01:44 PM

FM.indd 10

7/14/11 5:01:44 PM

Inhoud



Deel 1 Anatomie, fysiologie, nierziekten en stoornissen bij nierinsufficiëntie

1 Anatomie en fysiologie van de nier, elementaire natuur- en scheikunde  15 M.G. Koopman

2 Fysica en techniek van hemodialyse  35 P. Honingh

3 Nierziekten  63 M.G. Koopman

4 Stoornissen bij nierinsufficiëntie  85 M.G. Koopman



Deel 2 De chronische dialysepatiënt

5 Predialyse  113 N.C. Berkhout-Byrne

6 Medische aspecten bij chronische hemodialyse  125 H.M. van Hamersvelt en M.G. Koopman

7 Verpleegkundige aspecten  157 H. Neyndorff-Meijer, J. van der Schoot, M. Kleverkamp, H.P. de Bruin-Heil

8 Hemodialyse en diabetes  167 M. Helberg en A. van Vreeswijk

9 Toegang tot de bloedbaan  173 S. de Haas

10 Psychologische en sociale aspecten  185 L.M. Koornstra

11 Dieet bij hemodialyse  219 A. van den Berg

FM.indd 11

7/14/11 5:01:44 PM

12 Thuishemodialyse  227 M.P. Kooistra, L.M. Koornstra

13 Peritoneale dialyse  237 D.G. Struijk, A. Riemann, A.S. Surachno, L.M. Koornstra

14 Kinderdialyse  271 L. Koster-Kamphuis



Deel 3 Acute nierinsufficiëntie en acute dialyse en speciale technieken

15 Acute nierinsufficiëntie en acute dialyse  283 B. van Dam en M.D. van Dam-Noort

16 Bijzondere technieken  297 M.G. Koopman en J. Rutgers



Deel 4 De transplantatiepatiënt

17 Niertransplantatie  319 A. Gaasbeek, L.M. Koornstra



Deel 5 Juridische, ethische en algemeen verpleegkundige aspecten

18 Juridische aspecten  359 P. Simons

19 Ethiek en verpleegkunde  385 W. Dijkema

20 Algemene verpleegkundige aspecten  395 H.P. de Bruin-Heil, E.P.M. ter Horst-Kerkhof en H. Boldewijn

FM.indd 12



Literatuur  411



Register  417



Illustratieverantwoording  421

7/14/11 5:01:44 PM

Deel 1 Anatomie, fysiologie, nierziekten en stoornissen bij nierinsufficiëntie Dit deel behandelt de volgende onderwerpen: r anatomie en fysiologie van de nieren met aansluiting op de biochemie en het zuur-basenevenwicht r techniek en fysica r nierziekten r stoornissen bij nierinsufficiëntie.

Eindtermen van het CZO De onderwerpen in dit deel vallen onder de eindtermen: r vakinhoudelijk handelen r kennis en wetenschap.

Ch 01.indd 13

7/14/11 3:33:04 PM

14   L e e r b o ek

Ch 01.indd 14

Dialy severp leegkun de

7/8/11 11:55:51 PM

1 Anatomie en fysiologie van de nier, elementaire natuur- en scheikunde M.G. Koopman

1.1  Anatomie van de nier

1.1.2  Bloedvoorziening

De nieren zijn dubbelzijdig aangelegde boonvormige organen die naast de wervelkolom liggen, ter hoogte van de twaalfde thoracale wervel en de bovenste drie lumbale wervels. Ze zijn omgeven door een kapsel van bindweefsel en liggen ingebed in een pakket vet. Ze liggen retroperitoneaal, de bovenzijde dus nog onder de ribben. Als een muts ligt op de bovenpool van de nier de bijnier. Een volwassen nier is ongeveer 12 bij 7 cm lang, 3-5 cm dik en 5-6 cm breed. Het gewicht bedraagt ongeveer 150 gram. Doorgaans ligt de rechternier iets lager dan de linkernier. De nieren zijn relatief beweeglijke organen, vooral bij vrouwen en dan vooral de rechternier. Dit hangt samen met de hoeveelheid niervet eromheen. Ze bewegen ook mee met de ademhaling. Aan de naar de wervelkolom gerichte zijde van de nier bevindt zich een indeuking, de hilus. Daar gaan de bloedvaten de nier in en uit en komt het nierbekken (pyelum) met urineleider of ureter naar buiten. Het oppervlak van de nier is glad. Een onregelmatig oppervlak kan het gevolg zijn van een aangeboren afwijking, de foetale lobulering, die altijd dubbelzijdig is. Verder komt een onregelmatig oppervlak voor bij pathologische veranderingen, bijvoorbeeld intrekkingen door littekenvorming bij reflux- of analgeticanefropathie.

De bloedvoorziening (figuur 1.2) gebeurt via de arteria renalis, een zijtak van de aorta. Vaak splitst deze arterie zich in enkele takken voordat ze de nier binnengaat. Regelmatig worden ook meerdere nierarteriën aangetroffen, ontspringend uit de aorta. De bloedafvoer gaat via een of meer niervenen (vena renalis) naar de vena cava inferior. Binnen de nier verlopen de arteriën en venen als interlobaire vaten, tussen de piramiden, tot op de grens tussen schors en merg. Daarna verlopen ze tussen schors en merg, evenwijdig aan het oppervlak van de nier als arcuaire (boogvormige) arteriën en venen. Uit de arcuaire arteriën ontspringen de interlobulaire arteriën, die verder naar de schors gaan. Van deze arteriën ontspringen de afferente (= aanvoerende) arteriolen (figuur 1.3), die zich weer vertakken in het capillaire netwerk van de glomerulus (figuur 1.3). De afvoerende (= efferente) arteriolen uit de glomeruli vertakken zich weer rond de tubuli en monden dan uit in de interlobaire venen. Vervolgens lopen de venen weer parallel aan de arteriën en monden ze via de vena renalis uit in de vena cava inferior.

1.1.1  Schors, merg en nierbekken De nier (figuur 1.1) is opgebouwd uit de schors (cortex), die ongeveer 1,5 cm breed is, en het niermerg (medulla). In de schors bevinden zich de glomeruli. In het merg onderscheidt men piramiden, met daartussen de kolommen van Bertin. Deze kolommen lopen door naar de schors. In de piramiden bevinden zich de tubuli. De toppen van de piramiden steken uit in het nierbekken, als een papil die omgeven wordt door een kelk waarin via de verzamelbuizen de urine geloosd wordt. De urine wordt in het nierbekken verzameld en via de ureter naar de blaas getransporteerd.

Ch 01.indd 15

1.1.3 Nefron Elke nier bevat ongeveer één miljoen functionele eenheden, de nefronen (figuur 1.4 en 1.5). Elk nefron bestaat uit een glomerulus (figuur 1.3 en 1.6), met daaromheen het kapsel van Bowman (figuur 1.3) en een afvoersysteem, de tubulus. De glomeruli zijn allemaal in de schors gelegen, de tubuli liggen voor het grootste deel in het merg.

Glomerulus De glomerulus (figuur 1.3 en 1.6) is een capillairkluwen met dunne wanden, omgeven door het kapsel van Bowman. Hij heeft een vasculaire en een tubulaire pool. De vasculaire pool bestaat uit de kluwen met een afferente en een efferente arteriole. De tubulaire pool, het kapsel, vangt het ultrafiltraat op.

7/8/11 11:55:51 PM

16   L e e r b o ek

Dialy s everp leegkun de

Figuur 1.1  Doorsnede van de nier 1  schors 2  merg 3  kapsel 4  nierkelk 5  nierbekken 6  bovenpool van de nier 7  ureter

Figuur 1.2  Bloedvoorziening van de nier 1  glomerulus 2  pertubulaire capillairen 3  tubulus 4  vasa recta 5  proximaal convoluut 6  pars convoluta 7  pars recta 8  lus van Henle 9  distale tubulus 10  verzamelbuis

Hiertussen bevindt zich de glomerulaire basale membraan. De kluwen van capillairen wordt bij elkaar gehouden door het mesangium, een ondersteunende celstructuur (figuur 1.6).

Glomerulaire basale membraan De glomerulus, het capillairnetwerk, bestaat uit endotheelcellen, mesangiale cellen en matrix en heeft nauw contact met het kapsel van Bowman. De ruimte tussen het viscerale en het pariëtale blad van dit kapsel wordt de ruimte van Bowman of urinepool genoemd. De barrière tussen het capillaire lumen en de urinepool bestaat alleen uit een membraan, de glomerulaire basale membraan of GBM. Aan de binnenzijde bevinden zich de endotheelcellen van de capillaire lissen, met een ruimte van ongeveer 700 Å tussen deze cellen, aan de buitenzijde de epitheelcellen met karakteristieke voetjes (de podocyten). Daartussen bevindt zich de GBM. Aanwijzingen dat

Ch 01.indd 16

Figuur 1.3  Glomerulus met vas afferens, kapsel van Bowman en urinepool

er gaatjes in deze membraan zouden bestaan, ontbreken. De GBM is een product van de epitheelcellen en waarschijnlijk ook van de endotheelcellen, en bestaat uit drie lagen. De dikte van de membraan bedraagt bij de mens ongeveer 3000 Å. Hoofdbestanddelen zijn collageen en glycoproteïnen. De GBM heeft daardoor een gelstructuur, die doorlaatbaar is voor water en daarin opgeloste kleinmoleculaire stoffen, tot ongeveer 20.000 dalton. Grotere moleculen worden geremd, dus vertraagd doorgelaten, en in normale omstandigheden ligt de grens van de doorlaatbaarheid bij ongeveer 70.000 dalton. Zo wordt albumine nog minimaal doorgelaten en dat beetje wordt dan in het tubulussysteem gereabsorbeerd.

Tubulus De tubulus is een relatief lange buisvormige structuur die deels kronkelend, deels recht en deels in een lus (de lis van Henle) verloopt en uitmondt in

7/8/11 11:55:53 PM

A n atom i e e n f ysiol ogie van d e nier, el ementaire natu u r- en scheiku nd e  

17

Soorten nefronen Hoewel alle nefronen in wezen in bouw aan elkaar gelijk zijn, bestaat er een verschil in lengte tussen de lissen van Henle van corticale en juxtamedullaire nefronen. Juxtamedullaire nefronen, waarvan de glomeruli op de grens van schors en merg zijn gelegen, hebben lange lissen van Henle tot diep in het merg (zie figuur 1.5). De lissen van Henle van de oppervlakkig gelegen corticale nefronen zijn kort en reiken maar net in het merg. Het afdalende been van de lis van Henle heeft een dik en een dun segment. Het dikke segment wordt functioneel tot de proximale tubulus gerekend. Ook het opstijgende been van de lis van Henle bestaat uit een dun en een dik segment. De gemiddelde lengte van een nefron is ongeveer 6 cm, maar er zijn dus korte en lange nefronen.

Juxtaglomerulair apparaat

een verzamelbuis waarop meerdere tubuli uitkomen. Verschillende verzamelbuizen vormen vervolgens met het blote oog waarneembare buisjes die via de papil uitmonden in de kelkjes.

Het juxtaglomerulaire apparaat wordt gevormd door een groep cellen die renine produceren onder invloed van veranderingen in plaatselijke druk en van het natriumaanbod. Het apparaat bestaat uit cellen van het laatste deel van de afferente arteriole, een segment van de distale tubulus, het begin van de efferente arteriole en de tussenliggende mesangiale cellen.

Figuur 1.5  Opbouw van een nefron

Figuur 1.6  Plastische voorstelling van de structuur van een glomerulus

Figuur 1.4  Overzicht van een nefron met zijn vaatvoorziening

Ch 01.indd 17

7/8/11 11:55:54 PM

18   L e e r b o ek

Dialy severp leegkun de

Proximale tubulus De proximale tubulus is het eerste deel van de tubulus. Het eerste stuk is gekronkeld en verderop is het recht. De basale membraan hiervan vormt een doorlopend geheel met de basale membraan van de glomerulus en met de rest van de tubulus. De cellen van het gekronkelde deel, de pars convoluta, hebben een borstelzoom, waardoor het oppervlak aan de kant van het lumen 30-40 maal is vergroot.

Lis van Henle De lis van Henle bestaat uit de rechte delen van de proximale en distale tubulus en een dun segment, in een lus daartussen liggend. Corticale nefronen hebben korte dunne segmenten, alleen in het laatste deel van het afdalende been. Juxtamedullaire nefronen hebben lange dunne segmenten. Borstelzomen ontbreken hier bijna helemaal.

Distale tubulus De distale tubulus bestaat uit een recht gedeelte, de cellen van het juxtaglomerulaire apparaat, en een gekronkeld gedeelte, dat niet doorlaatbaar is voor water.

1.1.4 Verzamelbuis De verzamelbuis loopt eerst door de schors en vervolgens in het merg en eindigt in een papil. De cellen over de gehele lengte van de verzamelbuis kunnen onder invloed van antidiuretisch hormoon (ADH) water vanuit het lumen van de tubulus opnemen en afgeven naar het interstitium van het merg.

1.1.7  Blaas De lege blaas ligt subperitoneaal achter de beide schaambeenderen. Wanneer de blaas gevuld raakt, kan de top van de blaas tot boven de symfyse uitkomen. De blaas ligt dan ook preperitoneaal. De wand van de blaas bestaat voornamelijk uit glad spierweefsel. Rondom de uitgang van de blaas liggen lusvormige spieren, de inwendige sfincter of sluitspier. De genoemde spieren zijn onwillekeurig en staan niet onder invloed van de wil. Rondom het begin van de urethra bevindt zich een tweede kringspier, die uit dwarsgestreepte spieren bestaat en dus wel onder invloed van de wil staat. De blaas doet dienst als reservoir. Wanneer er ongeveer 350 ml urine in verzameld is, ontstaat er mictiedrang, doordat in de wand van de blaas ritmische contracties plaatsvinden. De drang kan tot op zekere hoogte worden onderdrukt. Uiteindelijk ontstaat er een pijnlijke spanning, waardoor langer ophouden van de urine niet meer mogelijk is. Ook de uitwendige sluitspier ontspant zich dan, waardoor de urine kan afvloeien. De vullingsgraad van de blaas waarbij de neiging tot ledigen optreedt, is onder verschillende omstandigheden niet gelijk: bij koude of bepaalde emoties ontstaat aandrang al veel eerder, maar soms ook komt hij pas laat op gang, bijvoorbeeld wanneer men ingespannen bezig is.

1.1.8  Urethra

1.1.5 Interstitium

Man

Interstitiële cellen komen in schors en merg voor. In het merg bevinden zich ­opvallend veel interstitiële cellen. Deze interstitiële cellen en de cellen van de verzamelbuis produceren bijvoorbeeld prostaglandinen.

De urethra vormt de verbinding tussen blaas en buitenwereld. Bij de man bedraagt de totale lengte ongeveer 20 cm. Het eerste deel verloopt door de prostaat, een klier die om de urethra ligt. Bij aandoeningen van de prostaat kan de urethra dan ook gemakkelijk worden dichtgedrukt, waardoor de urineafvoer wordt belemmerd. Het overige deel van de urethra verloopt in de penis en is tevens een afvoerbuis voor sperma.

1.1.6  Ureter De ureter transporteert de geproduceerde urine naar de blaas. De ureters liggen net als de nieren retroperitoneaal, het onderste deel ligt subperitoneaal. De wand bevat dunne spierlaagjes, die de urine ongeveer driemaal per minuut voortstuwen door peristaltische contracties. Terugstromen vanuit de blaas wordt voorkomen door een ventielwerking. De ureter wordt dan door de blaaswand dichtgedrukt, omdat de ureter schuin door de blaaswand loopt. Faalt dit mechanisme

Ch 01.indd 18

en stroomt urine terug in de ureter, dan spreken we van reflux.

Vrouw Bij de vrouw is de urethra 2,5-4 cm lang en mondt uit in de voorhof of het vestibulum, de ruimte tussen de kleine schaamlippen. De uitmonding is gelegen vlak boven de ingang van de vagina.

7/8/11 11:55:54 PM

A n atom i e e n f y siol ogie van d e nier, el ementaire natu u r- en scheiku nd e  

1.2  Fysiologie van de nier In deze paragraaf wordt het normale functioneren van de nieren besproken. Men onderscheidt vier functies. 1 volumeregulatie: regulatie van het extracellulaire volume aan water en van het circulerende bloedvolume en daarmee ook de bloeddruk; 2 osmoregulatie: regulatie van het gehalte aan osmotisch actieve stoffen in de extracellulaire vloeistof en de bloedcirculatie en daarmee het osmotische evenwicht tussen het intra- en extracellulair vloeistofcompartiment en het bloedcompartiment; 3 excretie van eindproducten van de stofwisseling en andere overbodige bestanddelen uit het organisme; 4 hormonale functies.

19

De verdelingsruimten zijn niet strikt van elkaar gescheiden, maar door diffusie kan voortdurend water van het ene in het andere compartiment overgaan.

Extracellulaire vloeistof De extracellulaire (interstitiële) vloeistof bestaat dus uit water met daarin opgeloste zouten en zuren en verder vele niet elektrisch geladen stoffen zoals ureum, glucose en creatinine. Het plasmawater bevat bovendien nog ongeveer 60 gram eiwit per liter (tabel 1.1). Een teveel aan extracellulaire vloeistof veroorzaakt oedeem en hypertensie als ook het circulerend plasmavolume vergroot is. Een tekort aan extracellulaire vloeistof geeft verminderde huidturgor en een te lage bloeddruk, vooral in staande houding: orthostatische hypotensie.

Intracellulaire vloeistof De beide eerste functies regelen de water- en zouthuishouding. De genoemde functies worden nu afzonderlijk besproken.

1.2.1 Volumeregulatie en osmoregulatie Deze beide mechanismen zijn nauw met elkaar verweven, waarbij de osmoregulatie binnen veel beperktere grenzen werkt dan de volumeregulatie. Vele factoren zijn van invloed op de handhaving van de osmolariteit en het extracellulaire volume. Omdat er zo veel mechanismen bij betrokken zijn, is het tot op heden niet mogelijk gebleken een goed schematisch overzicht te maken van de factoren die een rol spelen bij de water- en zouthuishouding. De reabsorptie van het grootste deel van het ultrafiltraat uit de glomerulus vindt plaats in de tubuli. Achtereenvolgens worden de belangrijkste processen besproken.

Vloeistofcompartimenten De volwassen mens bestaat voor 60% uit water. Bij iemand van 70 kg is dat dus 42 liter. Men onderscheidt drie verdelingsruimten of compartimenten. De verdeling hierover is als volgt.

Verdeling vloeistofcompartimenten

Ch 01.indd 19

intracellulair:

24 liter

=  35% van het gewicht

extracellulair:

15 liter

=  21% van het gewicht

plasmawater:

3 liter

=  4,5% van het gewicht

De intracellulaire vloeistof bevindt zich in de cellen van alle weefsels. Het ureumgehalte komt overeen met dat van extracellulaire vloeistof en het plasmawater. Het kaliumgehalte is veel hoger, 120 mmol/l, en het natriumgehalte veel lager, 20 mmol/l, dan extracellulair en in plasma. Het verschil in natrium- en kaliumgehalte binnen en buiten de cellen wordt gehandhaafd door de natrium-kaliumpomp in de ­celmembraan, waar een chemisch proces voortdurend natrium uit de cel en kalium naar binnen stuurt.

Volumeregulatie Volumeregulatie is vooral natriumregulatie. De volumeregulatie geschiedt via aldosteron en het renine-angiotensinesysteem. Angiotensine stimuleert aldosteron, verhoogt de perifere weerstand en heeft invloed op de renale hemodynamica. Wanneer men zout gebruikt, neemt het natriumgehalte toe in de extracellulaire vloeistof en de circulatie. Hiermee stijgt de osmolariteit en treedt dorst op. Men zal water gaan drinken, waardoor het circulerende en extracellulaire volume toeneemt. Het overschot aan water en zout wordt door een remming van de aldosteronsecretie via de nieren weer uitgescheiden. Dit proces vergt ongeveer 24 uur. Daarnaast zal ook de ADHproductie gestimuleerd worden.

Osmoregulatie Wanneer iemand water drinkt, zal dit zich verdelen over al het lichaamswater. Hierdoor zal de concentratie aan opgeloste osmotisch actieve stoffen iets lager

7/8/11 11:55:54 PM

20   L e e r b o ek

Dialy severp leegkun de

Tabel 1.1  Samenstelling van de extracellulaire vloeistof positief geladen ionen

Na+

144 mmol/l

K+

4 mmol/l 2+

negatief geladen ionen

Ca

1,25 mmol/l

(in plasma = vrije + eiwitgebonden Ca = 2,50 mmol/l)

Mg2+

0,75 mmol/l

(in plasma 0,70 tot 0,85 mmol/l)

–

114 mmol/l

Cl

HCO3–

30 mmol/l

3–

1,0 mmol/l

SO4

2–

0,5 mmol/l

organische zuren

0,5 mmol/l

eiwitten

0 mmol/l

PO4

worden. Osmoreceptoren in de hypothalamus registreren dit en zorgen voor remming van de productie van het antidiuretisch hormoon in de hypofyse. Het ADH maakt de distale tubulus doorlaatbaar voor water, zodat dit uit de tubulus naar het hypertone niermerg wordt gereabsorbeerd. Remming van ADHproductie betekent dus meer water in de tubuli, dus meer waterige urine, zodat het teveel wordt uitgeplast. Deze correctie van een teveel aan lichaamswater vindt plaats binnen enkele uren. De regulatie van de osmolariteit is veel verfijnder dan de volumeregulatie. Baroreceptoren in de atria registreren kleine veranderingen in bloedvolume en leiden tot verandering in de ADH-secretie. De osmolariteit wordt door osmoreceptoren en ADH in evenwicht gehouden.

Volume- en osmoregulatie samen Het zal uit de eenvoudige voorbeelden van water drinken en zout eten duidelijk zijn geworden dat volume- en osmoregulatie door elkaar heen werken en soms via dezelfde mechanismen. De controle van het extracellulaire volume geschiedt via controle op het circulerend volume door een aantal factoren die van elkaar afhankelijk zijn. Er is controle op de verhouding tussen circulerend en extracellulair volume. Daarnaast is er controle op de water- en zoutuitscheiding door de nieren, en er is controle op de vasculaire weerstand. Verder spelen de osmolariteit, dorst en behoefte aan zout een rol. In het distale deel van de tubulus spelen intrarenale factoren een rol. In het juxtaglomerulaire apparaat bevinden zich ­baroreceptoren. Ook zijn er lagedrukreceptoren in de atria en de grote venen. Ook zijn er drukreceptoren

Ch 01.indd 20

(in plasma 28,7 mmol/l)

(in plasma 16 mmol/l)

in de lever en de portale circulatie en Na+-receptoren in de liquor.

1.2.2 Osmolariteit De osmolariteit van een vloeistof is een weergave van het gehalte aan opgeloste osmotisch actieve stoffen. De osmolariteit wordt bepaald door het gehalte aan Na+ vermenigvuldigd met 2 vanwege de bijbehorende negatieve valenties en verder door het gehalte aan glucose en ureum. De osmolariteit van plasma is dus ongeveer 290 milliosmol/l. Een ­vloeistof met hogere osmolariteit trekt water aan vanuit een compartiment met een lagere osmolariteit. Een isosmotische vloeistof zoals fysiologisch zout, NaCl 0,9%, is isotoon met plasma. Een hyperosmolaire of hypertone vloeistof zoals NaCl 2,5% of NaHCO3 4,2% of glucose 40% bevat dus meer milliosmol/l dan plasma. Een hypotone vloeistof bevat minder milliosmol/l dan plasma, zoals NaCl 0,65%. Een andere gebruikte term is osmolaliteit. Strikt genomen is dat de osmotische waarde per kg oplosmiddel, in dit geval water, terwijl osmolariteit deze waarde aangeeft per liter oplossing. In de praktijk wordt altijd over osmolariteit gesproken. Osmolaliteit wordt gemeten met behulp van vriespuntverlaging.

1.2.3  Proximale tubulus In het eerste deel van het proximale convoluut wordt ongeveer 65% van de Na +- en Cl –-ionen met het ­bijbehorende water isotoon gereabsorbeerd. Dit geldt ook voor glucose, aminozuren, lactaat en fosfaat. Natriumtransport is hierbij het primaire actieve proces. In het tweede gedeelte van de proximale tubulus wordt K+ gereabsorbeerd, plus nog meer Na+, Cl– en water.

7/8/11 11:55:54 PM

A n atom i e e n f ysiol ogie van d e nier, el ementaire natu u r- en scheiku nd e  

1.2.4 Lis van Henle Afdalend been In het afdalende been is een goede permeabiliteit voor water aanwezig, maar veel minder voor bijvoorbeeld Na+ en ureum. Omdat het omringende nierweefsel hier hypertoon is, zal water worden onttrokken naar het merg. De tubulusurine wordt daardoor hypertoon. De maximale osmolariteit wordt bereikt in de bocht van de lis.

21

1.2.6 Verzamelbuizen Het watertransport staat hier, zoals gezegd, onder invloed van ADH, waarvan de productie wordt gereguleerd via osmoreceptoren. Het aldosteron regelt vooral het Na+- en K+-transport. De productie van aldosteron is gekoppeld aan het renine-angiotensinesysteem, geproduceerd in het juxtaglomerulaire apparaat, waarmee de intrarenale doorbloeding en het circulerend volume worden geregeld.

1.2.7 Vorming van weefselvocht Opstijgend been In het opstijgende been is de doorlaatbaarheid voor water gering, terwijl Na+ hier naar behoefte selectief wordt gereabsorbeerd voor de homeostase. Er is een geringe excretie van ureum naar de tubulus. De osmolariteit van de urine zal afnemen, terwijl het Na+-transport naar het niermerg bijdraagt tot de hyperosmolariteit aldaar. Bicarbonaat kan niet passief worden gereabsorbeerd. In het tweede gedeelte van het opstijgend been wordt actief HCO3– gewonnen onder invloed van carboanhydrase. Zo komen in de tubuluscellen de nodige HCO3–-ionen beschikbaar. H+ uit de cellen wordt uitgewisseld tegen Na+ uit de urine en geeft daar H2CO3 en vervolgens CO2 en H2O. Het CO2 kan vrijelijk naar de tubuluscel terugdiffunderen. Het dikke, opstijgende been van de tubulus is vrijwel ondoorlaatbaar voor water. Cl – wordt hier actief gereabsorbeerd. Daardoor ontstaat een positieve lading in het lumen en loopt Na+ hier passief mee langs de elektrische gradiënt. Hetzelfde geldt voor K+- en Ca2+-ionen. De urine wordt hierdoor meer hypotoon.

1.2.5 Distale tubulus Het dikke, opstijgende been van de tubulus gaat vervolgens over in de distale gekronkelde tubulus. Dat is het gedeelte tot aan de samenloop met andere tubuli. Hier worden actief Na+ en K+ gereabsorbeerd met passief volgen van Cl– via de hier negatieve elektrische gradiënt. Er is uitwisseling met K+- en H+-ionen. Ook hier wordt HCO3– gevormd in de tubulus. De Na+reabsorptie staat onder invloed van aldosteron, terwijl het watertransport vooral aan het eind van dit deel volledig door ADH wordt gecontroleerd. ADH maakt alleen de epitheelcellen van de verzamelbuizen doorlaatbaar voor water, maar deze cellen worden ook in dit laatste segment al aangetroffen.

Ch 01.indd 21

Weefselvocht verplaatst zich voortdurend door de drie compartimenten, van het plasmawater naar interstitieel en intracellulair, door diffusie. De wanden van de capillairen en ook de celmembranen zijn doorlaatbaar voor water. Met het water verplaatsen de opgeloste kleinmoleculaire stoffen zich naar interstitieel. De drijvende kracht is de hydrostatische druk, die in de capillairen varieert van 40 tot 15 mmHg. Reabsorptie van het weefselvocht vindt plaats door de colloïdosmotische druk die de plasma-eiwitten en vooral het albumine uitoefenen. Bij een normaal albuminegehalte van ongeveer 45 g/l bedraagt deze druk ongeveer 25 mmHg. Aan het begin van het capillaire netwerk overweegt dus de hydrostatische druk over de colloïdosmotische, met als gevolg verplaatsing van water naar interstitieel, terwijl aan het einde van het netwerk de colloïdosmotische druk overheerst en dus water wordt terugverplaatst naar de bloedbaan. Het gevolg is dat met de bloedstroom een golf weefselvocht meespoelt die de lichaamscellen omspoelt. Het constant houden van de totale hoeveelheid weefselvocht vereist een nauwkeurig samenspel tussen hart, circulatie, nierdoorbloeding en nierfunctie.

1.2.8 Oedeem en dehydratie Oedeem In pathologische omstandigheden is er sprake van te veel of te weinig water en zout. Te veel water en zout in een weefsel wordt oedeem genoemd. Dit oedeem kan lokaal of gegeneraliseerd optreden. Voor het ontstaan van oedeem geldt dat de hoeveelheid vocht die in de extracellulaire ruimte doordringt, groter moet zijn dan de hoeveelheid die dit compartiment verlaat. Bij gegeneraliseerd oedeem geldt bovendien dat de vochtuitscheiding door het lichaam kleiner moet zijn

7/8/11 11:55:54 PM

22   L e e r b o ek

Dialy severp leegkun de

dan de opname van vocht. Hierbij speelt de nierfunctie uiteraard een belangrijke rol. Op capillair niveau treedt vocht uit door veranderingen in de capillaire permeabiliteit. Dit kan zijn door veranderingen in de drukgradiënt over de capillairen, door pH-veranderingen, Ca2+-tekort, intoxicaties, of door toxinen bij infecties. Vasodilatatie van arteriolen of een belemmerde veneuze afvloed doet de hydrostatische druk stijgen. Decompensatio cordis is een veelvoorkomende oorzaak van oedeem met verhoogde veneuze druk. Verder komt verhoogde veneuze druk voor bij flebitis, trombose, varices en verhoogde portadruk. Ten slotte spelen natuurlijk de colloïdosmotische druk en de weefseldruk een rol. Maatregelen bij een teveel aan water en zout zijn bedrust en een NaCl-beperkt dieet, en eventueel een beperking van de wateropname. Daarnaast worden diuretica gegeven. Bedrust leidt tot een verlaging van de productie van ADH en aldosteron, met een vermindering van het circulerend volume. Daardoor wordt de werking van diuretica ook beter. Een NaCl-beperkt dieet beïnvloedt de vorming van oedeem. Zonder Na +-retentie wordt immers geen oedeem gevormd. Ieder overschot aan Na+-opname zal door de nieren worden geretineerd, met het bijbehorende water, en zal tot oedeem leiden. Er is altijd een Na+-overschot als er oedeem bestaat. Eén gram NaCl bevat 17 mmol Na+. Bij een ernstig overschot aan water en zout kan een vochtbeperking noodzakelijk zijn, vooral als er sprake is van een hypotone (meer water dan zout) overhydratie.

Dehydratie Een tekort aan water en zout heet dehydratie. Dit tekort wordt veroorzaakt door flinke transpiratie, osmotische diurese zoals bij glucosurie, ileus, braken en diarree, of door een obligaat Na+-verlies bij tubulusbeschadiging bij nierziekte; verder door overdosering van diuretica, vooral in combinatie met een zoutbeperkt dieet, en dan vooral bij ouderen en zwangeren.

1.2.9 Excretie van overtollige stoffen De uitscheiding van stoffen die voor het lichaam overbodig of schadelijk zijn, gebeurt via ultrafiltratie in de glomeruli en door actieve uitscheiding in de tubuli. Daarnaast bestaat de mogelijkheid van selectieve reabsorptie van stoffen uit de tubulusvloeistof.

Ch 01.indd 22

Allereerst bespreken we de glomerulusfiltratie. Het proces van de ultrafiltratie vindt plaats in de glomeruli, waarbij het ultrafiltraat in de ruimte van Bowman komt. De reabsorptie- en excretieprocessen vinden plaats in de rest van het nefron in samenwerking met een aantal hormonen. Per etmaal wordt er in totaal 180 liter ultrafiltraat gevormd. Omdat de urineproductie maar ongeveer 1,5 liter bedraagt, moet dus ongeveer 178,5 liter worden gereabsorbeerd. De hoeveelheid reabsorptie is in percentages als volgt over het nefron verdeeld: ongeveer 80% van de reabsorptie in de proximale tubulus, 6% in de lis van Henle en 14% in de distale tubulus en verzamelbuis. De verschillende activiteiten in een nefron worden nu verder in detail behandeld.

Ultrafiltratie Tijdens het proces van de ultrafiltratie worden water en laagmoleculaire stoffen vanuit het bloed in de glomerulus gefiltreerd naar de ruimte binnen het kapsel van Bowman. Deze vloeistof wordt ultrafiltraat of primaire urine genoemd. De samenstelling van het ultrafiltraat is vrijwel gelijk aan die van het bloedplasma, met uitzondering van de eiwitten die het filter niet kunnen passeren op grond van hun molecuulgrootte. De glomerulus is namelijk niet doorlaatbaar voor eiwitten waarvan het molecuulgewicht groter is dan 70.000 dalton. Door beide nieren stroomt per minuut 1 liter bloed. Dat is 20% van de cardiac output, en dat betekent dat de nieren per minuut 600 ml plasma kunnen bewerken. Daarvan wordt ongeveer een vijfde deel daadwerkelijk gefiltreerd in de glomeruli; per minuut wordt dus 120 ml ultrafiltraat gevormd. Van dit ultrafiltraat wordt 119 ml per minuut door de tubuli gereabsorbeerd, zodat per 24 uur ongeveer 1500 ml urine wordt geproduceerd. De drijvende kracht voor de ultrafiltratie is de bloeddruk, die in de capillairen van de glomerulus ongeveer 65 mmHg bedraagt. Deze uitdrijvende kracht wordt tegengewerkt door twee krachten: de colloïdosmotische druk en de kapseldruk. De colloïdosmotische druk wordt veroorzaakt door de plasma-eiwitten en bedraagt ongeveer 25 mmHg. De kapseldruk, ongeveer 15 mmHg, wordt veroorzaakt door de druk van de vloeistof in het kapsel van Bowman. De netto filtratiedruk bedraagt dus 65 – (25 + 15) = 25 mmHg. De bloeddruk in de capillaire lis wordt bepaald door de tonus van de afferente en efferente arteriolen.

7/8/11 11:55:54 PM

A n atom i e e n f y siol ogie van d e nier, el ementaire natu u r- en scheiku nd e  

Glomerulusfiltratiesnelheid De glomerulusfiltratie kan alleen indirect worden gemeten. Een stof die alleen gefiltreerd wordt door de glomerulusmembraan en niet gereabsorbeerd of extra uitgescheiden in de tubulus, is geschikt om de glomerulaire filtratiesnelheid te meten. Een stof die bij benadering deze eigenschap bezit, is creatinine, een eindproduct van de spierstofwisseling. Creatinine wordt namelijk hoofdzakelijk glomerulair gefiltreerd en slechts in geringe mate tubulair via secretie uitgescheiden. De klaring of clearance van een dergelijke stof is de verhouding of het quotiënt van de in de urine uitgescheiden hoeveelheid per tijdseenheid, en de plasmaconcentratie. Anders gezegd: de concentratie van de stof in de urine (U) × het urinevolume per tijdsduur (V), gedeeld door de plasmaconcentratie (P).

23

Voorbeeld van berekening van de creatinineklaring Gegeven zijn een serumcreatinine (P) van 80 µmol/l, een creatinineconcentratie in de urine van 10 mmol/l (U) en een diurese per 24 uur van 1440 ml (V). Let op: gebruik in de formule gelijke eenheden! De creatinineklaring is dus (U × V) / P = (10 × 1,44) / 0,08 = 180 l/24 uur. Om van liters/24 uur naar ml/min te gaan, moet worden vermenigvuldigd met een factor 0,7 (1000 ml/1440 min): 180 × 0,7 = 125 ml/min. Dit is de normale waarde voor de glomerulusfiltratiesnelheid.

klaring (clearance) = (U × V) / P Dat is dan de hoeveelheid plasma die door de nieren per tijdseenheid, bijvoorbeeld gedurende 1 minuut, volledig van de betreffende stof wordt ontdaan. Gebruikelijk is om de klaring in ml per minuut weer te geven. De glomerulaire filtratiesnelheid (GFR) kan nog nauwkeuriger worden gemeten met stoffen als inuline of 125I-iothalamaat. Deze stoffen worden vrij door de glomerulus gefiltreerd en, in tegenstelling tot creatinine, helemaal niet gereabsorbeerd of uitgescheiden door de tubuluscellen. Wanneer de hoeveelheid inuline of iothalamaat in het plasma constant wordt gehouden, bijvoorbeeld door een continue infusie, dan is de hoeveelheid die in de urine verschijnt een maat voor de GFR.

Renale plasmaflow Op een vergelijkbare manier kan de renale plasma­ flow worden gemeten met stoffen die tijdens passage van het bloed door de nier compleet uit het bloed kunnen worden verwijderd. Para-aminohippuurzuur is een dergelijke stof. Ook wordt wel 131I-hippuran gebruikt. Volledige klaring van deze stoffen uit het bloed vindt plaats door zowel glomerulaire filtratie als door uitscheiding via het tubulussysteem. De renale plasmaflow blijkt dan ongeveer 600 ml/min te zijn bij normale nieren. Het op deze manier meten van de glomerulaire filtratiesnelheid en renale plasmaflow

Ch 01.indd 23

is een bewerkelijke methode, die uren tijdsinvestering kost voor patiënt en personeel en geavanceerde laboratoriumfaciliteiten in het ziekenhuis vereist. Daarom worden deze nauwkeurige metingen voornamelijk voor researchdoeleinden toegepast en gebruikt men voor de klinische praktijk meestal de creatinineklaring voor een schatting van de glomerulaire filtratiesnelheid.

GFR geschat met formules Het betrouwbaar verzamelen van 24-uursurine is voor veel patiënten een te moeilijke opgave en het is bovendien, ook voor patiënten die dit wel netjes kunnen uitvoeren, sociaal belastend om dit vaak te moeten herhalen. Daarom zijn er ook formules ontwikkeld om de creatinineklaring of de glomerulaire filtratiesnelheid te schatten zonder dat 24-uursurine hoeft te worden ingeleverd. De belangrijkste formules die worden gebruikt, zijn die van Cockcroft en Gault en de MDRD-formule. Hiervoor worden het serumcreatinine plus een aantal kenmerken van de patiënt als leeftijd, geslacht, lichaamsgewicht (Cockcroft en Gault) en ras (MDRD) in de formule ingevuld. Beide formules gaan ervan uit dat de productie van creatinine vanuit de spierstofwisseling in een individu constant is in de tijd en dat de omvang van de creatinineproductie in een individu afhankelijk is van de spiermassa van de persoon in kwestie. Via

7/8/11 11:55:54 PM

24   L e e r b o ek

Dialy severp leegkun de

de ingevoerde variabelen als bijvoorbeeld geslacht en leeftijd probeert men de spiermassa te schatten. Beide formules gelden alleen voor volwassenen met een normale lichaamsbouw. Vooral de MDRDformule is het betrouwbaarst in het gebied tussen de 20 en 60 ml/min. Voor een schatting van de restfunctie wat de GFR betreft in de preterminale fase van nierinsufficiëntie (< 20 ml/min), wordt in de praktijk ook wel het gemiddelde van de 24-uurscreatinineklaring en ureumklaring gebruikt. In deze fase wordt de GFR te veel overschat door de creatinineklaring omdat de relatieve bijdrage van tubulaire secretie van creatinine aan de totale klaring van creatinine stijgt naarmate de GFR daalt.

Chloortransport Het transport van chloor is een passief proces, afhankelijk van concentratiegradiënten. De reabsorptie vindt plaats zoals beschreven bij de natriumabsorptie, passief met de actieve reabsorptie van het natrium.

Reabsorptie en excretie

Kaliumtransport

De totale reabsorptie in de rest van het nefron is ongeveer 99% van het ultrafiltraat. De reabsorptie is net als de excretie een selectief proces, dus een actief proces waarvoor zuurstof nodig is. Nuttige stoffen zoals glucose gaan volledig of gedeeltelijk terug naar het bloed, terwijl schadelijke en overtollige stoffen in het ultrafiltraat achterblijven. In de proximale tubulus wordt ongeveer 80% gereabsorbeerd. Hierbij wordt glucose volledig gereabsorbeerd, terwijl onder andere Na +-ionen gedeeltelijk worden gereabsorbeerd. In de lis van Henle vindt ongeveer 6% van de reabsorptie plaats. Hier is er echter een zodanige uitwisseling van ionen en water dat de osmotische waarde van de vloeistof in het niermerg in de richting van het buigpunt van de lis van Henle toeneemt. Bij het buigpunt is de vloeistof dus sterk hypertoon. De betekenis hiervan is dat er vervolgens vanuit de verzamelbuis nog ongeveer 14% water zal worden gereabsorbeerd, zodat de productie van urine gepaard gaat met een gering verlies aan water.

Een groot gedeelte van het gefiltreerde kalium wordt in de proximale tubulus en de lis van Henle gereabsorbeerd, maar de in de urine uitgescheiden hoeveelheid kalium wordt bepaald door de hoeveelheid kalium die wordt uitgescheiden in de distale tubulus. Er zijn meerdere belangrijke factoren die de uitscheiding van kalium in de distale tubulus beïnvloeden. Opname van veel kalium stimuleert de kaliumuitscheiding. Aldosteron stimuleert de uitscheiding van kalium. Een hoge flow in de tubulus doet de kaliumuitscheiding toenemen en bij een lage flow, dus lage GFR, neemt de kaliumuitscheiding af. Ook de meeste diuretica bevorderen de uitscheiding van kalium. Bij een teveel aan aldosteron zal het kaliumgehalte in het bloed dalen.

Natriumtransport Onder normale omstandigheden wordt 99% van het natrium in het glomerulusfiltraat in de tubuli weer gereabsorbeerd. In de proximale tubulus wordt ongeveer twee derde van het gefiltreerde natrium gereabsorbeerd met twee derde van het gefiltreerde water. Aan het einde van de lis van Henle is nog eens 25% van het aanwezige natrium in het filtraat gereabsorbeerd en is er nog maar 10% van het aanwezige natrium over; het meeste daarvan wordt gereabsorbeerd in de distale tubulus. Deze reabsorptie wordt beïnvloed door osmotische diuretica zoals mannitol

Ch 01.indd 24

en intraveneuze infusie van zout, waarbij de reabsorptie in de proximale tubulus afneemt. Het transport van natrium in de distale tubulus is een actief proces, waarbij tegen een concentratiegradiënt in natrium wordt uitgewisseld tegen kalium. Er bestaat ook nog een ander type natriumtransport waarbij geen uitwisseling tegen kalium plaatsvindt, maar chloorionen passief worden meegenomen.

Actieve excretie Actieve excretie van stoffen is mogelijk door de cellen van de proximale tubulus. Dit geldt voor organische zuren en basen, vaak met een zo groot molecuulgewicht dat ze niet in de glomerulus worden gefiltreerd, of omdat ze weinig wateroplosbaar zijn of aan eiwitten zijn gebonden. Door de chemische processen worden deze stoffen dan als hippuraten of glucuroniden uitgescheiden. De tubuluscellen kunnen ook actief H+ uitscheiden. In de cellen gebeurt dat onder invloed van het enzym koolzuuranhydrase: CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ H+ + HCO3– De nier is – volgens bovenstaande formule – betrokken bij de vorming van bicarbonaat, dat door buffering in het bloed verloren gaat. Tevens voorkomt de nier

7/8/11 11:55:54 PM

A n atom i e e n f y siol ogie van d e nier, el ementaire natu u r- en scheiku nd e  

dat het in de urine aanwezige bicarbonaat wordt uitgescheiden via een systeem van reabsorptie. Ook kan de nier H+-ionen uitscheiden. Hierbij wordt een Na+-ion gereabsorbeerd en onder invloed van koolzuuranhydrase een bicarbonaation gevormd. Daarnaast kan de nier H+-ionen actief uitscheiden onder de vorming van ammonia of NH4+. Daarbij bindt het H+-ion zich aan ammoniak of NH3, afkomstig uit de afbraak van glutaminezuur. Ook binding aan PO43– is mogelijk. In de distale tubulus kan Na+ tegen K+ of H+ worden uitgewisseld. Het zal duidelijk zijn dat bij al deze genoemde actieve transporten van elektrisch geladen deeltjes tegengesteld geladen ionen meegaan, zoals Cl–, omdat er anders elektrische spanningsvelden of potentiaalverschillen zouden ontstaan.

Renine-angiotensine-aldosteronsysteem De regulatie van de bloeddruk door de nier gebeurt via het renine-angiotensine-aldosteronsysteem (RAAS) (figuur 1.7). Het systeem beïnvloedt de reabsorptie van water en zout in de distale tubulus. Wanneer het extracellulair volume afneemt, neemt als gevolg daarvan ook het plasmavolume af. Dit heeft tot gevolg dat de GFR afneemt en er minder natrium wordt gefiltreerd. Het natriumgehalte van de vloeistof in de tubulus daalt dan. Als gevolg hiervan neemt de productie van renine toe. Renine wordt geproduceerd in de juxtaglomerulaire cellen. Angiotensinogeen wordt onder invloed van renine omgezet in angiotensine I. Dit angiotensine I wordt op zijn beurt omgezet in angiotensine II door het angiotensine converting enzyme (ACE). Angiotensine II heeft een sterk vasoconstrictief effect, waarbij de diameter van bloedvaten wordt verminderd en er bloeddrukverhoging optreedt, zowel in de nieren als in het lichaam.

25

Tevens stimuleert angiotensine II de bijnierschors tot de productie van aldosteron. Aldosteron heeft ook een bloeddrukverhogend effect en de tubulaire natriumreabsorptie wordt bevorderd, met ook reabsorptie van water. Hierdoor neemt het plasmavolume toe en wordt de bloeddrukdaling tegengewerkt.

Antidiuretisch hormoon Het antidiuretisch hormoon of ADH speelt een belangrijke rol in de reabsorptie van water in de distale tubulus en de verzamelbuis. Er dient in dit gebied per etmaal in totaal nog ongeveer 14% van het ultrafiltraat te worden gereabsorbeerd, dat wil zeggen ongeveer 25 liter. De werking van ADH bestaat hierin dat het de permeabiliteit voor water in voornoemde gebieden verhoogt. Zo zal er bij een verhoogde productie van ADH meer water worden gereabsorbeerd. Dit zal vooral plaatsvinden vanuit de verzamelbuis omdat de vloeistof bij het buigpunt van de lis van Henle sterk hypertoon is. De productie van ADH wordt geregeld vanuit osmoreceptoren die zich bevinden in de hypothalamus. Het ADH wordt opgeslagen in de hypofyseachterkwab en zal van hieruit worden afgegeven als de osmotische waarde van het bloed is verhoogd. Wanneer er te weinig ADH wordt geproduceerd, is er sprake van diabetes insipidus (diabetes = doorloop, insipidus = smaakloos). De diurese bij dergelijke patiënten bedraagt wel 7-11 liter per dag. De concentratie en verdunning van de urine staan onder invloed van het ADH. Doordat het dalende been van de lis van Henle doorlaatbaar is voor water en het stijgende been niet, terwijl zich in het stijgende been een actief natriumtransport bevindt, ontstaat er gaande van schors naar merg een stijgende osmotische gradiënt, die kan oplopen tot 1200 osmol/l diep in het merg.

Figuur 1.7  Renine-angiotensine-aldosteronsysteem (RAAS) rek van de arteriolen verminderd bloedvolume verminderd Na-gehalte sympathicusstimulatie

in bijnierschors:

Ch 01.indd 25

renineproductie

angiotensinogeen I

angiotensine-I -converting enzyme

aldosteronproductie distale niertubuli

angiotensine II

water- en zoutretentie

bloedvolume

7/8/11 11:55:55 PM