Title: DFM2 tenta / Njure

Q: Denna och följande tre frågor berör ärftliga och relativt sällsynta sjukdomar som påverkar njurarnas förmåga att hantera kroppens elektrolytbalans. Orsaken är mutationer av de gener som kodar för vissa proteiner som ingår som delar av jonkanaler i njurens tubuli, vilket i sin tur påverkar transporten av elektrolyter över cellmembran. Vid en specifik form av ärftliga njursjukdomar är defekterna framförallt lokaliserade till tjocka uppåtstigande delen av Henle’s slynga och distala tubulus i nära anslutning till nefronets ”njurkropp”. Vid Typ 1 varianten är genen som kodar för NKCC2 muterad vilket gör denna transportör dysfunktionell.
Beskriv hur NKCC2 normalt är involverad i mekanism(er) för njurens autoreglering samt hur en defekt (minskad) funktion av NKCC2 påverkar GFR och vatten/elektrolytutsöndring. (4p)
A: Svar:
NKCC2 i macula densa är involverad den tubuluglomerulära återkopplingsmekanismen (TGF). Normalt: NKCC2 aktivitet leder via olika mekanismer till ATP omsättning och bildning av adenosin. Adenosin transporteras och binder till adenosin A1 receptorer på glatta muskelceller (VSMC) i den afferenta arteriolen. Detta leder till ökat intracellulärt Ca2+ och kontraktion som minskar GFR. Defekt NKCC2 funktion: störd TGF funktion vilket leder dilatation av den afferent arteriolen, ökat hydrostatiskt tryck i glomerulära kapillärer och därför ökat GFR. I likhet med loop-diuretikum som verkar på NKCC2 pumpar så är defekt NKCC2 funktion vid Bartters syndrom typ 1 associerat med ökade urinproduktion samt natrium och kaliumförluster.

Q: Redogör för hur en störd funktion av NKCC2 påverkar cellerna (gröna) indikerade med siffran 6 i figuren nedan, och vad detta kan få för direkta fysiologiska effekter i andra delar av kroppen. (3 p)
A: SVAR: NKCC2 aktivitet i macula densa (dvs reabsorption av NaCl) hämmar normal reninfrisättning. Om NKCC2 är defekt ökar renininsöndring från juxtaglomerulära apparaten (cellerna nr 6) vilket leder till ökad bildning angiotensin II som stimulerar aldosteroninsöndringen. Se fig. 50-6 sid 1067 i Boron & Boulpaep. Exempel ”fysiologiska” effekter: vasokonstriktion, stimulering aldosteroninsöndring, stimulering, vasopressininsöndring, stimulering vattenintag, (stimul. ACTH frisättning), stimulering Na+-resorption i proximala tubuli. OBS, vi efterfrågar inte indirekta effekter såsom aldosteron och vasopressin-medierade effekter i kroppen.

Q: Vilket av följande passerar lättast genom den glomerulära filtrationsbarriären?
1. Glukos
2. Dextran med en effektiv molekylradie på 3.0 nm (molekylvikt på 90000 D) och med flera anjongrupper i strukturen
3. Neutralt dextran med en effektiv molekylradie på 3.0 nm (molekylvikt på 90000 D)
4. Dextran med en effektiv molekylradie på 3.0 nm (molekylvikt på 90000 D) och med flera katjongrupper i strukturen
5. Plasma-albumin
A: Rätt svar: Glukos (180 D) passerar tveklöst enklast (relativ filtrerbarhet = 1). Har en storlek på 3.5 Å (=0.35 nm = 150 D)

Q: Följande kliniska data erhölls från en 7 år gammal pojke:
Urinflöde: = 0.6 ml / min Inulin-koncentration i urin = 1 mg / ml Urea-koncentration i urin = 60 mg / ml Inulin-koncentration i plasma = 0.01 mg / ml Urea-koncentration i plasma = 0.2 mg / ml Vad är patientens glomerulära filtrationshastighet?
A. 40 ml/min
B. 60 ml/min
C. 80 ml/min
D. 100 ml/min
E. 120 ml/min
A: Rätt svar: B
Clearance för inulin = koncentration av inulin i urin (1 mg / ml) x urinflöde (0.6 ml / min) ÷ koncentration av inulin i plasma (0.01 mg / ml) = 60 ml/min. Information om urea är ej relevant. Detta kan röra sig om ärftlig njursjukdom, t.ex. Bartter’s syndrom.

Q: Från en 7 år gammal pojke erhölls följande data med hjälp av så kallad “indikator-utspädnings-metod”:
Vikt 25 kg Totalt kroppsvatten (TKV) = 15 L
Plasmavolym = 1.25 liter
Extracellularvätska (ECV) = 5 liter
Erytrocytvolymfraktion (=hematocrit): 0.40 (40%)
Vilket av alternativen nedan är korrekt gällande mannens vätskestatus?
A: Rätt svar: B
ICV = TKV – ECV = 15 – 5 = 10 L
ISV = ECV – Plasmavolym = 5 – 1.25 = 3.75 L

Q: I figuren nedan illustrerar Diagram 1, 2, 3, 4 olika rubbningar i volym och elektrolytbalansen hos en 70 kg vuxen man jämfört med normaltillstånd (Diagram 5). De streckade boxarna representerar förändringar som skett efter ekvilibreing. Vilka diagram (1-4) motsvarar de förändringar som sker vid Na+ överskott, Na+ brist, Dehydrering respektive Överhydrering ?
(2 p)
A: Svar:

Q: Varje dag filtreras och reabsorberas stora mängder salt (NaCl) i våra njurar. Reabsorptionen sker med hjälp av specifika kanaler och transportörer lokaliserade på apikala membranet av tubuluscellerna vilket illustreras i figuren. På det basolaterala membranet finns även energikrävande Na/K-ATPas.
Redogör för den procentuella (%) reabsorptionen av Na+ som sker i dessa olika segment av tubulus (i förhållande av det som totalt filtrerats) under normala förhållanden. (1 p)
A: Svar:

Q: Vilken kombination av förändringar förväntas leda till ökad reabsorption av vätska från proximala tubulus till de peritubulära kapillärerna? (1p)
A: Svar: B
Vätskereabsorptionen i peritubulära kapillärerna påverkas av balansen mellan hydrostatiskt och kolloidosmotiskt tryck. Ökat renalt blodflöde tenderar att öka hydrostatiska trycket i de peritubulära kapillärerna och därmed minska reabsorptionen. Ökad proteinkoncentration i blodplasma ökar det kolloidosmotiska trycket vilket ökar vätskereabsorption i de peritubulära kapillärerna. Minskad filtrationsfraktion reducerar den normala ökningen av det kolloidosmotiska trycket i peritubulära kapillärerna (och ökar hydrostatiskt tryck) och reabsorptionen minskar. Ökat motstånd i efferenta arteriolerna reducerar det hydrostatiska trycket i de peritubulära kapillärerna vilket ökar nettokraften för reabsorption.

Q: Följande laboratoriedata erhölls från en 20 år gammal individ:
Urinflöde = 0.5 ml/min
Inulinkoncentration i urin =200 mg/ml
Inulinkoncentration i plasma = 2 mg/ml
Ureakoncentration i urin = 50 mg/ml
Ureakoncentration i plasma = 5 mg/ml
Erytrocytvolymfraktion (Hematokrit, Hct) = 0.50
Renalt blodflöde = 1000 ml/min Blodtryck: 140/95 mmHg
Vad är den beräknande glomerulära filtrationshastigheten (GFR)?
A. 200 ml/min
B. 150 ml/min
C. 100 ml/min
D. 75 ml/min
E. 50 ml/min
A: Svar: E.
Inulinclearance är ett mått på GFR. Clearance för inulin = koncentration inulin i urin (200 mg/ml) x urinflödet (0.5 ml/min) ÷ inulin koncentrationen i plasma (2 mg/ml) = 50 ml/min.

Q: Vad är filtrationsfraktionen (FF) för en individ med följande värden?
Renalt blodflöde (RBF): 600 ml/min
Glomerulär filtrationshastighet (GFR): 30 ml/min
Erytrocytvolymfraktion (hematokrit): 50%
A. 5%
B. 15%
C. 20%
D. 10%
E. 25%
A: Svar: D. 10%

Q: En 25-årig kvinna drabbas av akut glomerulonefrit och hennes GFR minskar med 50% och förblir på den nivån. Vilken av följande förväntas öka mest i plasma?
A. K+
B. Na+
C. Kreatinin
D. Glukos
E. Ca2+
A: Svar: Kreatinin
En 50 % reduktion av GFR skulle fördubbla plasmakoncentrationen av kreatinin, eftersom det endast utsöndras via glomerulär filtration (+viss tubulär sekretion). När GFR minskar ökar plasmakoncentrationen av kreatinin till dess att utsöndringen normaliseras. Plasmakoncentrationerna av övriga ämnen regleras via flera olika mekanismer och som kan hålla plasma koncentrationen av dem normal trots kraftig minskning av GFR.

Q: 1. En patient remitteras till dig för behandling av högt blodtryck. Du beställer ett antal prover och upptäcker att han har mycket hög aldosteronkoncentration i plasma, och ställer den preliminära diagnosen Conn’s syndrom. Vilken av följande förändringar (jämfört med normalt) förväntar du dig finna? (1 p)
2. Motivera också hur plasma-renin-koncentrationen bör vara förändrad jämfört med normala betingelser. (1 p)
A: 1.
Rätt svar är C. Primärt ökad insöndring av aldosteron (Conn’s syndrom) förväntas inducera hypokalemi och metabol alkalos. Då aldosteron stimulerar reabsorptionen av Na+ och sekretionen av K+ i kortikala delen av samlingsrören borde det leda till en minskning av Na+-utsöndringen och ökning av K+-utsöndringen i urinen. Utsöndringen av båda elektrolyterna kan dock komma att normaliseras beroende på förändrat intag och under inflytande av kompensatoriska mekanismer.
2. Rätt svar: Sänkt. Förhöjda aldosteronnivåerna är associerat med hypervolemi (ökning av ECV volymen) och hypertoni, vilket hämmar renininsöndringen (exv. via ökat renalt perfusionstryck).

Q: I händelse av att man ätit alldeles för mycket salt, så till den grad att plasmaosmolariteten ökat, vilket hormon frisätts då initialt och i vilken del av nefronet utövar detta hormon sin huvudsakliga effekt? (1p)
A: Svar:
Vasopressin (AVP eller ADH) utövar sin effekt i samlingsröret.
Kommentar: Detta kommer att öka ECV och man får sekundärt hämning av RAAS och möjligen frisättning av ANP vilket har anti-RAAS effekter vilka tillsammans återställer salt- och vattenbalansen.

Q: Vilken av följande kombinationer stämmer bäst överens gällande fördelning av totalt kroppsvatten för en 25-årig frisk individ med en kroppsvikt på 60 kg? Personen i fråga har ett normalt BMI och är normalhydrerad.
A: Svar: D

Q: Vilken av följande endogena substanser medierar den parakrina signalen som är involverad i den tubuloglomerulära återkopplingsmekanismen (TGF)?
A. Adenosin
B. Aldosteron
C. Angiotensin II
D. Renin
E. Vasopressin (ADH)
A: Svar: A. Adenosin

Q: Renin-Angiotensin-Aldosteron-Systemet (RAAS) är viktigt för reglering av extracellulärvätskan volym (ECV) och blodtrycket. Vilket av följande påståenden är korrekt gällande frisättning av renin?
A. hämmas av lågt saltintag
B. hämmas vid minskat renalt blodflöde
C. sker från macula densa cellerna
D. stimuleras av ökat NaCl upptag i macula densa
E. stimuleras vid ökad sympatikusaktivitet i njuren
A: Svar: E. stimuleras vid ökad sympatikusaktivitet i njuren

Q: Vilken kombination nedan stämmer bäst överens gällande aldosteron? (↑: ökad, ↓: minskad)
A: Svar: C

Q: Beräkna den glomerulära ”filtrationsfraktionen” (FF) hos följande patient med akut njursvikt (om detta är möjligt).
Erytrocytvolymfraktion (Hematokrit) = 0.5
Renalt blodflöde = 200 ml/min
GFR är 10 ml/min
A. FF = 0.10 (10%)
B. FF = 0.25 (25%)
C. FF = 0.15 (15%)
D. FF = 0.40 (40%)
E. Ej möjligt att beräkna utifrån dessa data
A: Svar: A. FF = 0.10 (10%)
Kommentar: 200 ml/min x 0.5 (EVF) = 100 ml/min (RPF), FF = GFR/RPF = 10/100 ml/min = 0.10 (10%). Normalt brukar FF vara cirka 20-25 %

Q: Diagrammen i figuren motsvarar förändringar (streckade linjer) av intracellulärvätskans (ICV) och extracellulärvätskans (ECV) osmolalitet och volym vid olika situationer. Vilket av diagrammen illustrerar bäst de förändringar som förväntas ske hos en vuxen individ med en allvarlig (yttre) blödning (förlorat minst 2 liter blod)?
För full poäng skall du även redogöra för de hormonella system som aktiveras och hur dessa påverkar njurarna. Svaret skall innehålla beskrivning om specifik del i njuren/nefronet, mekanism och huvudsaklig effekt (resultat) av hormon(erna). (4p)
A: SVAR: B (Isoton Dehydrering) Lågt systemiskt och renalt perfusionstryck i njuren:
Redogöra för aktivering av RAAS och dess effekter i njuren. Se figurer nedan.
Även ANG II har direkta effekter på olika delar av nefronet som leder till ökad vatten och NaCl reabsorption (men detaljer kring detta behöver ej redogöras för).

Q: Den glomerulära filtrationsbarriären har betydelse för vilka ämnen som kan filtreras ut i Bowmans kapsel. Redogör för filtrationsbarriärens uppbyggnad (olika lager) och vilka egenskaper som har betydelse för ämnens filtrerbarhet.
I samband med typ 2 diabetes kan man få skador på filtrationsbarriären (diabetesnefropati). Motivera och beskriv ett test som du skulle göra för att kunna detektera (verifiera) denna typ av skada/förändringar. (4 p)
A: Storlek och laddning spelar en avgörande roll för filtrationsegenskaperna:
Ämnen med molekylvikt < 5-10 kDa har fri filtration (laddning spelar ingen roll).
Ämnen med molekylvikt > 10 kDa har en begränsad filtration (laddning spelar roll)
Ämnen med en molekylvikt > 70 kDa (70 000 D) filtreras i princip inte alls (om barriären är intakt).
Vatten, elektrolyter, glukos, aminosyror har fri filtration. Celler och proteiner passerar inte alls. Endast en mycket liten fraktion av plasmaproteiner kan passera (se tabell).
Filtrationen av medelstora molekyler (7000–60 000 Da) är även beroende av dess laddning. Basalmembranet innehåller negativa laddningar, vilket göra att (+) laddade ämnen attraheras medan (-) laddade ämnen repelleras.
Val av test: Urinundersökning med stickor är oftast förstahandsval för att titta efter förekomst av albumin eller protein. Metoden är enkel, snabb och billig. Skador på filtrationsbarriären (fr.a. podocyterna) leder till att större ämnen kan filtreras och dessa kommer inte fullständigt att reabsorberas.

Q: Följande laboratoriedata erhölls från en patient med nydebuterad typ 1 diabetes:
Urinflöde = 1.0 ml/min
Inulinkoncentration i urin = 1 mg/ml
Inulinkoncentration i plasma = 0.01 mg/ml
Ureakoncentration i urin = 60 mg/ml
Ureakoncentration i plasma = 0.3 mg/ml
Hematokrit: 40
Hur stor är den uppskattade glomerulära filtrationshastigheten (eGFR)?
A. 40 ml/min
B. 60 ml/min
C. 80 ml/min
D. 100 ml/min
E. 180 ml/min
A: Svar: D. 100 ml/min

Q: Vilken av följande kombinationer beskriver bäst effekterna orsakade av ökade nivåer av angiotensin II, vilket kan uppstå exempelvis vid blödning? (↑: ökad, ↓: minskad, =: ingen förändring)
A: Svar: B

Q: Vilket av följande påståenden stämmer bäst överens med den tubuloglomerulära återkopplingen (TGF)?
A. Minskat upptag av NaCl i macula densa leder till minskad GFR
B. Minskat upptag av NaCl i macula densa leder till dilatation av den efferenta arteriolen
C. Ökat upptag av NaCl i macula densa leder till minskad GFR
D. Ökat upptag av NaCl i macula densa leder till vasokonstriktion i efferenta arteriolen
E. Ökat upptag av NaCl i macula densa leder till dilatation av afferenta arteriolen
A: Svar: C. Ökat upptag av NaCl i macula densa leder till minskad GFR
Kommentar: Ökad NaCl upptag i maculade densa → ökad bildning av adenosin → kontraktion av afferenta arteriolen → minskat hydrostatiskt tryck i glomerulus → GFR minskar.

Q: I figuren nedan, vilket av alternativen stämmer bäst överens med de eventuella förändringar som sker (streckade rutor) efter intag av 3 liter kranvatten (under en 60 min period) hos en individ med normal vatten- och elektrolytstatus innan vattenintaget?
A. Ingen förändring
B. B
C. C
D. D
E. E
A: Svar: D.
Kommentar: Överhydrering: ökad volym och minskad osmolalitet i både ECV och ICV.

Q: Vilken av nedanstående kombination av förändringar förväntar du dig vid en kroniskt förhöjd insöndring av aldosteron (som t.ex. vid en aldosteronproducerande tumör)? (↑: ökad, ↓: minskad, =: ingen förändring)
A: Svar: B

Q: Förklara hur vätskehanteringen i nefronet påverkas i situationen med stigande glukoshalter i plasma. Vad menas med "osmotisk diures", vad händer med patientens vätskebalans (vatteninnehåll)? (2 p)
A: Svar: När glukoshalterna i plasma stigit till en nivå där den filtrerade mängden glukos överstiger transportmekanismerna för återupptag av glukos i proximala tubuli leder det till ökande mängder glukos i tubulusvätskan i nefronets mer distala delar där glukos ej kan tas upp. Ger således en osmotisk diures där glukos fungerar som osmotiskt aktivt ämne i tubulusvätskan och minskar den slutliga vattenresorptionen i samlingsrören. Det ökade flödet i distala tubuli och samlingsrör bidrar också till minskad vattenresorption. Patienten får brist på vatten, hon blir "uttorkad".

Q: Beskriv hur njurens blodflöde autoregleras under normala, friska betingelser. Svaret skall fokusera på de två mekanismer som medierar autoreglering, men även kort beskriva två andra faktorer som kan ha en modulerande effekt på njurens blodflöde. (4 p)
A: Svar: Svaret skall primärt beskriva de två mekanismer som medierar njurens autoreglering, dvs myogent respons och tubuloglomerulär feedback (TGF). För detaljer se föreläsningsmaterial.
Effekten av ovan nämnda mekanismer kan påverkas (moduleras) av olika hormoner och av det autonoma nervsystemet (i synnerhet av sympatikus).

Q: Hos en patient med sepsis-inducerad akut njurskada erhålls följande data:
• Urinflöde = 0.3 ml/min
• Kreatinin-koncentration i urin =300 mg/ml
• Kreatinin-koncentration i plasma = 3 mg/ml
Beräkna den glomerulära filtrationshastigheten (GFR). För full poäng skall formel och enhet anges. (2 p)
A: Svar: Kreatinin-clearance = eGFR = Urinflöde (0.3 ml/min) x Kreatinin-konc. urin (300 mg/ml) / Kreatinin-konc plasma (3 mg/ml) = 30 ml/min

Q: Renin-Angiotensin-Aldosteron-Systemet (RAAS) är viktigt för reglering av blodtryck. Vilket av följande är korrekt gällande renin?
A. Frisättning hämmas av lågt renalt blodflöde
B. Frisättning hämmas vid minskad extracellulärvolym
C. Frisättning inhiberas vid ökad sympatikusaktivering
D. Frisättning stimuleras av ökat NaCl upptag i macula densa
E. Frisättning sker huvudsakligen från juxtaglomerulära celler
A: Svar: E. Frisättning sker huvudsakligen från juxtaglomerulära celler

Q: Vätsketerapi ges ofta till patienter med svår sepsis och septisk chock. Nyligen har dock säkerheten med att använda intravenösa vätskor hos patienter med sepsis ifrågasatts.
Hos en frisk individ, vilken av följande kombinationer av förändringar ger en intravenös infusion av 1 liter 0,5 M NaCl lösning när osmotisk jämvikt inträtt?
A: Svar: E
Infusion av 0,5 M NaCl lösning, som är hyperton, ökar ECV volymen och höjer dess tonicitet. Ökningen i tonicitet i ECV gör att vatten osmotiskt dras till ECV till osmotisk jämvikt nåtts. Slutresultatet blir att ICV volymen minskar och ECV volymen ökar och osmolaliteten i båda vätskerummen ökar

Q: Njurens autoregulering är viktig för att bibehålla relativt konstant glomerulär perfusion och filtration trots stora ändringar av blodtrycket. Vilket av följande alternativ beskriver bäst den tubuloglomerulära återkopplingsmekanismen (TGF)?
A. Ökat reabsorption av NaCl i macula densa cellerna leder till kontraktion av den afferenta arteriolen
B. Minskat reabsorption av NaCl i macula densa cellerna leder till dilatation av den efferenta arteriolen
C. Minskat reabsorption av NaCl i macula densa cellerna leder till kontraktion av den afferenta arteriolen
D. Minskat reabsorption av NaCl i macula densa cellerna leder till kontraktion av den efferenta arteriolen
E. Ökat reabsorption av NaCl i macula densa cellerna leder till kontraktion av den efferenta arteriolen Ökat reabsorption av NaCl i macula densa cellerna leder till dilatation av den afferenta arteriolen
A: Svar: A. Ökat reabsorption av NaCl i macula densa cellerna leder till kontraktion av den afferenta arteriolen
Kommentar: Den afferent arteriolen är ”effektor site” för TGF responset, vilket stimuleras av ökat NaCl load och reabsorption i macula densa. Detta aktiverar NKCC2 pumpar och leder till en parakrin signal som (via adenosin).

Q: En ny läkemedelskandidat som ska användas vid njursvikt påverkar njurens afferenta arterioler (AA) och/eller efferenta arterioler (EA). Hur kan substansen tänkas påverka dessa arterioler om effekterna av läkemedelskandidaten är både ökat renalt blodflöde och ökat GFR?
A. Dilaterar endast AA
B. Kontraherar endast EA
C. Kontraherar både AA & EA
D. Dilaterar endast EA
E. Kontraherar AA & dilaterar EA
A: Svar: A. Dilaterar endast AA
Rätt svar: A
B: Ger minskat RBF och ökat GFR
C: Ger minskat RBF (sannolikt även minskat GFR)
D: Kan öka GFR, men skulle sannolikt minska RBF
E: Ger minskat RBF och minskat GFR

Q: En vuxen patient remitteras till dig för behandling av högt blodtryck. Du beställer ett antal prover och upptäcker att hen har mycket höga aldosteronkoncentrationer i plasma och gör den preliminära diagnosen Conn’s syndrom. Jämfört med normala värden, vilken av följande förändringar förväntar du dig finna hos en patient med kraftigt förhöjda aldosteronnivåer? (ökar (↑), minskar (↓) eller ingen förändring (↔))
A: Rätt Svar: D
Primärt ökad insöndring av aldosteron (Conn’s syndrom) förväntas inducera hypokalemi och metabol alkalos. Då aldosteron stimulerar reabsorptionen av Na+ och sekretionen av K+ i kortikala delen av samlingsrören borde det leda till en minskning av Na+-utsöndringen och ökning av K+-utsöndringen i urinen. Utsöndringen av båda elektrolyterna kan dock komma att normaliseras beroende på förändrat intag och under inflytande av kompensatoriska mekanismer. Gällande renin: Förhöjda aldosteronnivåerna är associerat med hypervolemi (ökning av ECV volymen) och hypertoni, vilket hämmar renininsöndringen (exv. via ökat renalt perfusionstryck).

Q: En frisk person saknar möjlighet att dricka någon vätska under ett dygn. Vilken förändring, som följd av dehydreringen, är den viktigaste signalen för att stimulera törst och ökad ADH-insöndring i denna situation?
A. Sänkt blodtryck
B. Ökad osmolalitet i plasma
C. Ökad ICV volym
D. Minskad ECV volym
E. Ökad angiotensin II koncentration i plasma
A: Svar: B. Ökad osmolalitet i plasma

Q: Följande kliniska data erhölls från en vuxen individ (Ålder: 30 år) med typ 2 diabetes och högt blodtryck:
Urinflöde: = 0.5 ml/min
Inulin-koncentration i urin = 1 mg / ml
Urea-koncentration i urin = 60 mg / ml
Inulin-koncentration i plasma = 0.01 mg / ml
Urea-koncentration i plasma = 0.2 mg / ml
A. Använd formeln för inulin-clearance för att uppskatta den glomerulära filtrationshastigheten (eGFR). Beräkna patientens eGFR (uträkning och enhet skall beskrivas).
B. Redogör för hur patientens GFR förhåller sig i jämförelse med en frisk person med samma ålder.
A: Rätt:
a) Inulinclearance: CL_Inulin = U-konc _inulin x Urinflöde / P-konc _inulin = eGFR
Clearance för inulin = koncentration av inulin i urin (1 mg / ml) x urinflöde (0.5 ml / min) ÷ koncentration av inulin i plasma (0.01 mg / ml) = 50 ml/min. Information om urea är ej relevant.
b) Detta värde på GFR är lågt. Hos en frisk 40 åring kan man förvänta sig ett GFR på minst 80 ml/min (GFR-åldern).

Q: För en vuxen individ erhölls följande data gällande fördelning av kroppsvätskor med hjälp av så kallad “indikator-utspädnings-metod”:
Totalt kroppsvatten (TKV) = 60 L
Plasmavolym = 5,0 liter
Extracellularvätska (ECV) = 20 liter
Erytrocytvolymfraktion (=hematocrit): 0.40 (40%)
Vilket av alternativen nedan är korrekt gällande individens vätskestatus?
A: Svar:

Q: Vilken kombination nedan stämmer bäst överens gällande den procentuella reabsorptionen av vatten, NaCl och glukos utefter nefronet (under normala betingelser)?
A: Svar: B

Q: Vilket av följande passerar lättast genom den glomerulära filtrationsbarriären?
A. Dextran med en molekylvikt på 20000 D och med flera katjongrupper (+) i strukturen
B. Neutralt dextran med en molekylvikt på 20000 D
C. Plasma-albumin
D. Dextran med en molekylvikt på 20000 D och med flera anjongrupper (-) i strukturen
E. Röda blodkroppar
A: Svar: A. Dextran med en molekylvikt på 20000 D och med flera katjongrupper (+) i strukturen

Q: Följande kliniska data erhölls från en vuxen frisk individ (55 år gammal):
Urinflöde: = 0,8 ml / min
Inulin-koncentration i urin = 1 mg / ml
Urea-koncentration i urin = 80 mg / ml
Inulin-koncentration i plasma = 0,01 mg / ml
Urea-koncentration i plasma = 0,2 mg / ml
Använd formeln för inulin-clearance för att uppskatta den glomerulära filtrationshastigheten (eGFR). Vilket av alternativen nedan stämmer överens med patientens eGFR?
A. 120 ml/min
B. 100 ml/min
C. 80 ml/min
D. 60 ml/min
E. 40 ml/min
A: Svar: C. 80 ml/min
CL_Inulin = U-konc _inulin x Urinflöde / P-konc _inulin = eGFR
Clearance för inulin = koncentration av inulin i urin (1 mg / ml) x urinflöde (0.8 ml / min) ÷ koncentration av inulin i plasma (0.01 mg / ml) = 80 ml/min. Information om urea är ej relevant.

Q: Vilken kombination nedan stämmer bäst överens gällande aldosteron?
A: Svar: E

Q: Du har placering på en njurmedicinsk avdelning och noterar att flera patienter med kronisk njursvikt har anemi. Vad är den rimligaste förklaringen till detta?
A. Hemolys
B. Mätfel
C. Brist på erytropoietin
D. Njurblödningar
E. Undervätskning
A: Svar: C. Brist på erytropoietin

Q: Diagrammet beskriver hur vasopressin (AVP även känt som ADH) produceras vid förändringar av blodtryck/plasmavolym och plasma-osmolalitet. Gör en tolkning av diagrammet gällande betydelsen av relativa förändringar (%) i tryck/ volym vs osmolalitet och redogör för vasopressins effekter på njurfunktion. Svaret skall innehålla beskrivning av var AVP syntetiseras och frisätts, de del(ar) av nefronet som påverkas, involverade mekanism(er), effekt(er) och resultat av AVP signalering. (5 p)
A: Svar:
Se bilder nedan (+ föreläsningskompendium)

Q: Vilken av följande endogena substanser förmedlar den parakrina signal som medierar tubuloglomerulär återkoppling (TGF)?
A. Angiotensin II
B. Aldosteron
C. Adenosin
D. Renin
E. Vasopressin (ADH)
A: Svar: C. Adenosin

Q: Följande laboratoriedata erhölls från en patient med nydebuterad typ1 diabetes:
Urinflöde = 1.0 ml/min
Inulin koncentration i urin = 1 mg/ml
Urea koncentration i urin = 80 mg/ml
Inulin koncentration i plasma = 0.01 mg/ml
Urea koncentration i plasma = 0.2 mg/ml
Hematokrit (erytrocytvolymfraktion): 40
Hur stor är den uppskattade glomerulära filtrationshastigheten (eGFR)?
A. 40 ml/min
B. 60 ml/min
C. 80 ml/min
D. 100 ml/min
E. 160 ml/min
A: Svar: D. 100 ml/min
Kommentar: Inulinclearance är ett mått på GFR. Clearance för inulin = koncentration inulin i urin (1 mg/ml) x urinflödet (1.0 ml/min) ÷ inulin koncentrationen i plasma (0.01 mg/ml) = 100 ml/min. Info om urea och Hct är onödig information.

Q: Vilket av påståendena stämmer bäst överens med de delar av nefronet som är markerade med bokstav i figuren nedan?
A. Här sker huvudsakligen sekretion av vatten och elektrolyter
B. Här sker totalt 50% av glukosreabsorptionen
C. Här sker 20% av NaCl-reabsorption i tubulus
D. Är i princip impermeabel för vatten
E. Här sker aldosteron-reglerad sekretion av natrium
A: Svar: D. Är i princip impermeabel för vatten

Q: Njurens autoregulering är viktig för att bibehålla relativt konstant glomerulär perfusion och filtration trots stora ändringar av blodtrycket. Vilket av följande alternativ beskriver bäst den tubuloglomerulära återkopplingsmekanismen (TGF)?
A. Minskat load/reabsorption av NaCl i macula densa → dilatation av efferenta arteriolen
B. Minskat load/reabsorption av NaCl i macula densa → kontraktion av efferenta arteriolen
C. Ökat load/reabsorption av NaCl i macula densa → dilatation av afferenta arteriolen
D. Ökat load/reabsorption av NaCl i macula densa → kontraktion av afferenta arteriolen
E. Ökat load/reabsorption av NaCl i macula densa → reninfrisättning → aktivering av RAAS
A: Svar: D. Ökat load/reabsorption av NaCl i macula densa → kontraktion av afferenta arteriolen

Q: Vilken kombination nedan stämmer bäst överens gällande den mekanism som bidrar till den största delen av glukosreabsorptionen i nefronet?
A: Svar: B
Kommentar: Ansvarar tillsammans för ca 97% av glukosreabsorptionen

Q: Diagrammen i figuren ovan motsvarar förändringar (streckade linjer) av intracellulärvätskans (ICV) och extracellulärvätskans (ECV) osmolalitet och volym vid olika situationer. Vilken kombination stämmer bäst överens med de olika diagrammen/tillstånden?
A: Svar: C

Q: Redogör för hur ett aktiverat RAAS system påverkar olika funktioner i njuren. Svaret skall innehålla detaljerad beskrivning av de direkta och indirekta effekterna som erhålls till följd av ökad koncentration av angiotensin II i blodet. Ditt svar ska även innehålla beskrivning av involverade hormon(er), struktur(er) och mekanism(er). (4 p)
Detaljer kring hur ANG II bildas (med hjälp av renin) behöver inte redogöras för. Samlad bedömning enligt följande: 0=ej godkänt, 1=otillräckligt, 2=godkänt, 3=bra, 4=utmärkt
OBS, halva poäng på denna fråga ges inte.
A: Svar: Följande bör behandlas:
Utöver ANG II, så bör svaret innehålla beskrivning över hur aldosteron och vasopressin utövar sina effekter (se föreläsningskompendium).

Beräkna den uppskattade glomerulära filtrationshastigheten (eGFR) för en individ med mätdata enligt nedan. För full poäng måste korrekt formel/uträkning redovisas. (2p)

Q: Diagrammen i figuren motsvarar förändringar (streckade linjer) av intracellulärvätskans (ICV) och extracellulärvätskans (ECV) osmolalitet och volym vid olika situationer.
Vilket av diagrammen illustrerar bäst de förändringar som sker vid vattenbrist (exempelvis vattenkarens i 24 timmar)?
För full poäng skall du även redogöra för eventuella hormonella system som aktiveras vid detta stress-stimuli och vad det har för huvudsakliga effekter. (3 p)
De streckade boxarna representerar det förändrade tillståndet.
A: SVAR: B (Dehydrering)
Redogör för stimuli och frisättning av ADH (vasopressin) och vad detta har för effekter.

Q: ACE-hämmare (läkemedel som hämmar RAS-systemet) kan påverka kroppens elektrolytbalans, i huvudsak genom påverkan på njurarnas funktion. Baserat på din kunskap i fysiologi, vilken förändring i kroppens elektrolyter förväntar du dig i första hand (bortse från eventuella kompensationsmekanismer som annars strävar efter att upprätthålla elektrolythomeostas)?
A. Lägre kaliumnivåer
B. Högre natriumnivåer
C. Högre calciumnivåer
D. Lägre calciumnivåer
E. Högre kaliumnivåer
A: Svar: E. Högre kaliumnivåer

Q: Vilken av följande intravenösa infusioner (alla sterila) skulle ge den största ökningen av extracellulärvolymen?
A. 1 L destillerat vatten
B. 1 L plasma
C. 1 L hyperton NaCl-lösning
D. 1 L isoton NaCl-lösning
E. 1 L isoosmotisk urea-lösning
A: Svar: C. 1 L hyperton NaCl-lösning

Q: Vilken kombination av förändringar förväntas ske hos en patient som har central diabetes insipidus (brist på ADH) och som inte kunnat dricka något vatten under de senaste 8 timmarna (vattenkarens)? Patienten har inte någon behandling med desmopressin (ADH analog). (↑: ökar, ↓: minskar, =: ingen förändring)
A: Svar: E
Kommentar: Bristande effekt av ADH innebär stora vattenförluster via urinen vilket leder till ökad plasmaosmolalitet och P[Na+]. Vattenbristen drabbar såväl ECV som ICV. Minskningen av ECV volymen bör efter 8 timmars vattenkarens vara så uttalad att renin-frisättningen ökar varvid plasma renin aktiviteten ökar.

Q: Beräkna den glomerulära ”filtrationsfraktionen” (FF) hos följande patient med njursvikt.
Erytrocytvolymfraktion (Hematokrit) = 0.5
Renalt blodflöde = 1000 ml/min
GFR är 50 ml/min
A. FF = 0,10 (10%)
B. FF = 0,15 (15%)
C. FF = 0,20 (20%)
D. FF = 0,25 (25%)
E. FF = 0,30 (30%)
A: Svar: A. FF = 0,10 (10%)
Kommentar: 1000 ml/min x 0.5 (EVF) = 500 ml/min (RPF), FF = GFR/RPF = 50/500 ml/min = 0.10 (10%). Normalt brukar FF vara cirka 20-25 %

Q: Hypertoni (högt blodtryck) kan vara primär (essentiell) eller sekundär (symptomatisk). I förstnämnda fallet är etiologin oklar medan sekundär hypertoni uppkommer till följd av någon annan sjuklig förändring, vanligtvis störningar i endokrina funktioner (exempelvis renovaskulär sjukdom, diabetesnefropatier, hyperaldosteronism, pheochromocytom m.fl.). I samband med en enkel hälsoundersökning finner man hos en ung patient (25 år gammal) att såväl systoliskt som diastoliskt tryck är betydligt förhöjt jämfört med normalvärden. Blodprov visar ökad halt av renin i plasma och efterföljande angiografiutredning avslöjar en kraftig förträngning (stenos) av vänster arteria renalis.
A) Vilka förändringar kan sannolikt noteras i vänster respektive höger njure med avseende på blodflöde och glomerulär filtration? Motivera ditt svar.
B) Redogör vidare för sannolik orsak till förhöjt blodtryck vid unilateral njurartärstenos. (4 p)
A: Svarsaspekt:
a) Vid en kraftig förträngning av njurartären förmår inte njurens autoreglerande funktion kompensera för det ökade motståndet och såväl blodflöde som GFR är sänkt i vänster njure trots att systemblodtrycket är ökat. Blodflöde och GFR är sannolikt förhöjda (eller normalt) i höger njure.
b) Blodtrycket kan stiga till mycket höga värden vid förträngning av njurartären. Den vänstra (stenotiska) njuren med sänkt RBF producerar väldigt mycket renin. Den högra njuren med ökat RBF minskar sin reninproduktion något. Nettoeffekten är kraftigt förhöjd RAS aktivitet. Angiotensin II har generell vasokonstriktorisk effekt (TPR ökar) och är ett starkt stimulus för aldosteronfrisättning från binjurebarken. Det senare leder till Na+‐ och vattenretention i njurarna med ökad blodvolym som följd.
Dessa mekanismer sammantaget leder till en blodtrycksstegring. I den stenotiska njuren kommer de ökade nivåerna av ANG II att motverka alltför kraftigt fall i GFR (genom påverkan på efferenta arterioler).

Q: I figuren nedan illustreras renalt blodflöde (RBF) och glomerulär filtrationshastighet (GFR) som en funktion av arteriellt blodtryck. Förklara varför både RBF och GFR är relativt konstanta trots stora variationer i det arteriella blodtrycket? Svaret skall innehålla en tydlig/noggrann förklaring av denna reglering (namn, strukturer involverade, mekanismer). (4p)
A: Svarsaspekt: RBF och GFR kan bibehållas relativt konstanta på grund av autoreglering i njuren. Autoregleringsmekanismerna som medierar detta är:
1. Myogent respons
2. Tubuloglomerulär feedback (eller TGF)
3. Hormoner & Autonoma nervsystemet (endast modulerande effekt)
Ovan mekanismer 1 & 2 skall korrekt beskrivas. Även effekter av olika hormoner och autonoma nervsystemet kan tas upp, men det är Punkt 1 & 2 som är de mekanismer som medierar autoregleringen. Se kompendium för njurfysiologi.
Dessa mekanismer regleras i den juxtaglomerulära apparaten (JGA). Namne de strukturer som definierar JGA (som är kritiska för autoregleringen). Se kompendium för njurfysiologi.

Q: Vilket av följande alternativ stämmer bäst överens gällande substans(er) som behövs för att mäta en patients intracellulära volym?
A. Deuteriumoxid (D2O)
B. D2O + 131-I-albumin
C. Inulin
D. Tritierat vatten (T2O)
E. T2O + Inulin
A: Svar: E. T2O + Inulin

Q: I vilken del av nefronet sker den kvantitativt största vattenreabsorptionen hos en individ med hjärtsvikt och samtidig kronisk njursvikt med förhöjda angiotensin II nivåer?
A. Distala tubulus
B. Glomerulus
C. Nedåtgående delen av henle’s slynga
D. Proximala tubulus
E. Samlingsrören
A: Svar: D. Proximala tubulus

Q: Vilket av alternativen nedan stämmer bäst överens med den uppskattade glomerulära filtrationshastigheten (eGFR) för en individ med följande data?
Ålder: 20 år
Kön: Kvinna
Urinflöde = 1 ml/min
Inulin koncentration i urin =270 mg/ml
Inulin koncentration i plasma = 3 mg/ml
Urea koncentration i urin = 100 mg/ml
Urea koncentration i plasma = 2 mg/ml
Erytrocytvolymfraktion (Hematokrit) = 0.5
Renalt blodflöde = 900 ml/min
A. 50 ml/min
B. 80 ml/min
C. 90 ml/min
D. 100 ml/min
E. 180 ml/min
A: Svar: C. 90 ml/min

Q: Vilket av följande passerar lättast genom den glomerulära filtrationsbarriären? (1p)
A. Dextran med en molekylvikt på 20 kDa och med flera anjongrupper i strukturen
B. Dextran med en molekylvikt på 20 kD och med flera katjongrupper i strukturen
C. Erytrocyter
D. Neutralt dextran med en molekylvikt på 20 kDa
E. Plasma-albumin
A: Svar: B. Dextran med en molekylvikt på 20 kD och med flera katjongrupper i strukturen

Q: I figuren nedan, vilket av alternativen stämmer bäst överens med de eventuella förändringar som sker (streckade rutor) efter intravenös infusion av hyperton NaCl-lösning hos en individ med normal vatten- och elektrolytstatus?
A. A
B. B
C. C
D. D
E. Ingen förändring sker
A: Rätt svar: B (EC: ökad volym och osmolaritet; IC: minskad volym och ökad osmolaritet)

Q: Jämför osmolaliteterna för följande lösningar med ICV. Ange även deras tonicitet gentemot en röd blodkropp. Hur påverkas alltså röda blodkroppens volym i de olika lösningarna?
Osmolaliteten för blodkroppens intracellulära vätska (ICV) är 0,29 mol/kg H2O. (3 p)
a) Glukos, 0,29 mol/kg H2O.
b) Natriumklorid, 0,29 mol/kg H2O.
c) Urea, 0,29 mol/kg H2O.
d) En lösning som liknar urin, med följande innehåll:
• Na+ 60 mmol/kg H2O
• K+ 45 mmol/kg H2O
• Ammoniumjon 40 mmol/kg H2O
• Cl- 115mmol/kg H2O
• divätefosfatjon 30 mmol/kg H2O
• urea 350 mmol/kg H2O
A: Svar: Hypoton lösning, lägre summakoncentration osmotiskt aktiva ämnen jämfört med ICV. Vatten går in i cellen som sväller och kanske spricker. Den mest hypotona – rent vatten. Hyperton lösning, högre summakoncentration osmotiskt aktiva ämnen jämfört med ICV. Vatten lämnar cellen, som skrumpnar.
a) 0,29 mol/kg H2O glukos: osmolalitet samma som i ICV; totalhalt osmotiskt aktiva ämnen = 0,29 mol/kg H2O, samma som i ICV, alltså isoton. Röda blodkroppen bibehåller sin volym.
b) 0,29 mol/kg H2O natriumklorid: osmolalitet = 0,58 mol/kg H2O, dubbelt mot ICV; totalhalt osmotiskt aktiva ämnen = 0,58 mol/kg H2O, dubbelt mot ICV, alltså hyperton. Röda blodkroppen skrumpnar.
c) 0,29 mol/kg H2O urea: osmolalitet = 0,29 mol/kg H2O, samma som i kroppsvätskorna; totalhalt osmotiskt aktiva ämnen = 0 mol/kg H2O, alltså hypoton. Röda blodkroppen sväller och spricker.
d) En lösning som liknar urin: osmolalitet = 0,64 mol/kg H2O, drygt dubbelt mot ICV; totalhalt osmotiskt aktiva ämnen = 0,29 mol/kg H2O, samma som i ICV, alltså isoton. Röda blodkroppen bibehåller sin volym. Vid blod i urin - vanligen intakta röda blodkroppar.
Extra info, ej poänggivande: Isoton lösning: en röd blodkropp bibehåller sin volym i denna lösning, ingen nettotransport av vatten ut ur eller in i cellen. Alltså samma halt osmotiskt aktiva lösta ämnen i vattenlösningen, som i ICV, 0,29 mol/kg H2O (med hänsyn tagen till aktivitetsfaktorer). Ämnen som är osmotiskt aktiva gentemot cellmembranet kan ej diffundera genom detsamma.

Q: Baserat på dina kunskaper i njurfysiologi: Beskriv vad som är de huvudsakliga skillnaderna mellan primär- och sekundärurin (med avseende på volym och innehåll) under normala friska betingelser. Diskutera även kort vilka förändringar i njuren som kan leda till förekomst av protein och blod i sekundärurinen. (4 p)
A: 1. I normala fall (frisk fungerande njure) förekommer vare sig proteiner eller blod i sekundärurinen. Detta på grund av de är för stora för att kunna passera den glomerulära filtrationsbarriären (GFB). Ämnen större än 69 kDa (exv. plasma-albumin) kan normalt inte passera GFB. Vid SLE-nefrit så kan immunsystemet attackera den egna vävnaden och ge skador på cellerna i glomerulus. I och med detta så kan större ämnen/celler passera GFB. Eftersom det inte finns specifika reabsorptionsmekanismer för vare sig erytrocyter eller proteiner så kommer dessa att lämna kroppen med sekundärurinen.
De viktigaste skillnaderna mellan primär och sekundärurin är:
Primär: mycket stor volym (180 L/dygn), innehåller glukos, iso-osmotisk
Sekundär: mindre volym (1.8 L/dygn, ej innehåll av glukos*, varierande osmolalitet
* glukos är en relativt lite molekyl som enkelt passerar filtrationsbarriären (relativ filtrerbarhet = 1). Effektiva glukostransportörer i proximala tubuli (SGLT och GLUT) reabsorberar all filtrerad glukos, som därför INTE återfinns i sekundärurinen. Hade det varit en patient med samtidig obehandlad diabetes mellitus och hyperglykemi så kan man inte utesluta förekomst av glukosuri.

Q: I njuren finns flera viktiga enzym. Ett viktigt sådant är enzymet 11-beta hydroxysteroid dehydrogenas (HSD) typ 2. Vad har det för funktion i njuren? (2 p)
A: Svar: Kortisol kan binda till mineralokortikoidreceptorer (MR) (aldosterons receptor). I njuren finns enzymet 11beta HSD typ 2 (som omvandlar kortisol till det nästan inaktiva hormonet kortison) för att möjliggöra att det ffa är aldosteron som binder till MR och inte kortisol. Annars skulle vi få för högt blodtryck och hypokalemi (vilket kan ske vid tex kortisonbehandling och Cushings syndrom).

Q: Hos en patient med SLE-nefrit så mäts eGFR med hjälp av inulin-clerance, och följande data erhålles:
Urinflöde = 1 ml/min
Erytrocytvolymfraktion (Hematokrit) = 0.5
Inulinkoncentration i urin = 200 mg/ml
Ureakoncentration i urin = 100 mg/ml
Inulinkoncentration i plasma = 2 mg/ml
Ureakoncentration i plasma = 4 mg/ml
Vad är patientens eGFR?
A. 25 ml/min
B. 50 ml/min
C. 75 ml/min
D. 100 ml/min
E. 200 ml/min
A: Svar: D. 100 ml/min
Urinflöde (1 ml/min) x Inulinkonc. i urin (200 mg/ml / Inulinkonc. i plasma (2 mg/ml) = 100 ml/min

Q: Hos en patient med allvarlig SLE-nefrit som utvecklat njursvikt (GFR har minskat till hälften), Vilken av följande substanser förväntar du dig öka mest i plasmakoncentration?
A. Glukos
B. Fosfat
C. Natrium
D. Kreatinin
E. Kalium
A: Svar: D. Kreatinin
kommentar: En 50 % reduktion av GFR skulle fördubbla plasma koncentrationen av kreatinin, eftersom det endast utsöndras via glomerulär filtration (en viss tubulär sekretion förekommer). När GFR minskar ökar plasma koncentrationen av kreatinin till utsöndringen normaliseras. Plasma koncentrationerna av övriga ämnen regleras via flera olika mekanismer och som kan hålla plasma koncentrationen av dem normal trots kraftig minskning av GFR. Plasma fosfat koncentrationen upprätthålls ända till GFR har minskat till under 20-30% av det normala