background image

د

.

محمد حنون

 

Nephrology

 

lec1

 

1

 

 

 

Nephrology 

 

Introduction to 

nephrology  

 

 

Total : 1        

          lec :1 

 


background image

د

.

محمد حنون

 

Nephrology

 

lec1

 

2

 

 

 

 

 


background image

د

.

محمد حنون

 

Nephrology

 

lec1

 

3

 

 

Introduction To Nephrology 

 

Anatomy of the kidneys

:- 

Kidneys are two bean shaped organs ,retroperitoneal , on either side of the aorta and 
inferior vena cava.  

Two kidneys , about 2 million glomerular capillary tuft . 

Each kidney is about 150 g , 

11–14 cm in length ( =3 lumbar vertebral bodies),  

The Rt kidney is usually a few cm lower ( the liver lies above it).  

Rise and descend several centimeters with respiration.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Each kidney contains 1 million functional units, ‘nephrons’.;- 

The Glomerulus  

(where filtration of plasma occurs), 


background image

د

.

محمد حنون

 

Nephrology

 

lec1

 

4

 

 

The tubules   

Proximal convoluted, loop of  Henle and distal convoluted tubule  (where selective re 
absorption of fluid & solutes),  

Collecting ducts

 

of multiple nephrons drain into the renal pelvis and ureters  

150 L daily filtrate  

99% is reabsorbed in the tubules.  

After birth, new nephrons can not be developed ,a lost nephron can not be replaced 

 

Renal blood flow 

The  blood supply ;  20–25% of cardiac output.  

 

Aorta  Renal artery  interlobar arteries  
interlobular arteries   

afferent arterioles  glomerulus  efferent arterioles 

In the cortex  peritubular capillaries 

In the juxtamedullary region vasa recta 

Back to the heart through the interlobular  intralobar  renal veins 

 

Kidney structure 

 

 

 

 

 

 

 

 


background image

د

.

محمد حنون

 

Nephrology

 

lec1

 

5

 

 

       Anatomy of the kidneys :- 

Glomeruli

  Glomerular basement membrane(GBM), produced by fusion of the BM of 

epithelial and endothelial cells . Filtration occurs across GBM  

-The glomerular capillary endothelial cells contain fenestrae (pores) which allow access 
of circulating molecules to the underlying GBM.  

- On the outer side of the GBM, glomerular epithelial cells (podocytes) put out multiple 
long foot processes which   interdigitate with those of adjacent epithelial cells 
maintaining the filtration barrier,  

Podocytes are involved in the regulation of filtration  

Mesangial cells

,

 

lie in the central region of the glomerulus. have contractility function   

with macrophage-like properties.

 

 

 

 
Electron micrograph of the filtration barrier. (GBM = glomerular basement membrane

 


background image

د

.

محمد حنون

 

Nephrology

 

lec1

 

6

 

 

  

Anatomy of the kidneys :- 

Tubules and interstitium  

Tubular cells are polarised, with a brush border (proximal tubular cells) and specialised 
functions at both basal and apical surfaces. carry a specific complement of transporter, 
channel and receptor molecules.  

Fibroblast-like cells

 in the cortex produce erythropoietin in response to hypoxia. 

Collecting system and lower urinary tract 

Allow free passage of urine to the bladder, and to store urine in the bladder for 
controlled voiding (i.e. to maintain urinary continence). 

 

Processes Occurring Along the Nephron

  

Site                        Absorption                       Secretion  

PCT                          Na+, HCO3–                            Organic acids  

                            glucose, amino acids, 

                          phosphates, vitamins  

Thick Ascending             Na+, K+, Cl–  

Limb of Loop of Henle  

 

DCT                                Na+, Cl–                            H+, K+  

 

 


background image

د

.

محمد حنون

 

Nephrology

 

lec1

 

7

 

 

Anatomy of the kidneys 

:- 

Juxtaglomerular (J-G) apparatus 

adjacent to glomerulus where afferent arteriole enters 

consists of  myoepithelial cells - modified granulated smooth muscle cells in the media 
of the afferent 

arteriole that contain renin 

macula densa - specialized region of the distal tubule which controls renin release 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

↓GFR  Renin 

 

Angiotensin 

 

Blood Pressure

 

 

JGA

 

 

Renin Angiotensin Axis

 


background image

د

.

محمد حنون

 

Nephrology

 

lec1

 

8

 

 

    Functions of the kidneys

:- 

Regulating the volume and composition of  body fluids  

large volumes of an ultrafiltrate of plasma (120 mL/min, 170 L/day) glomerulus, 

selectively reabsorbing components of this ultrafiltrate at points along the nephron.  
controlled by many hormonal and haemodynamic signals. 

Excretion of many metabolic breakdown products

 ;- 

Ammonia, urea and creatinine from protein,   

Uric acid from nucleic acids .  

Drugs and toxins.  

Not  reabsorbed from the filtrate, or are actively secreted into it. 

 

Functions of the kidneys

:- 

ENDOCRINE FUNCTION

 OF THE KIDNEY 

Erythropoietin  

hormone produced by kidneys (& liver) in response to hypoxia 

stimulates erythrocyte production and maturation produced  by fibroblast-like cells 
(peritubular) in cortical interstitium  

responds in 1.5 to 2 hours 

in renal disease anemia results from decreased renal capacity for 

Epo production and release, as well as decreased red blood cell life 

span (toxic hemolysis  

    

Vitamin D  acivation

25-hydroxycholecalciferol to the active form, 1,25- dihydroxycholecalciferol vitamin D is 
converted to the 25-hydroxy-vitamin D form in the liver. the kidney converts 25-hydroxy-
vitamin D to 1,25-dihydroxy-vitamin D 

in renal disease this capacity becomes impaired and contributes to the tendency 
towards hypocalcemia and subsequent secondary hyperparathyroidism (since 1,25-
dihydroxy-Vitamin D is necessary for intestinal calcium absorption) 


background image

د

.

محمد حنون

 

Nephrology

 

lec1

 

9

 

 

Functions of the kidneys;-  

Renin

 

:- 

secreted from the juxtaglomerular apparatus in response to;-  

reduced afferent arteriolar pressure,   

stimulation of sympathetic nerves 

changes in Na

+

 content of fluid in the DCT at  macula densa.  

Renin generates angiotensin II , which causes 

aldosterone release from the adrenal cortex,  

- constricts the efferent arteriole of the glomerulus and   thereby increases glomerular 
filtration pressure 

induces systemic vasoconstriction. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Investigation of renal and urinary tract diseases

  

Serum levels of endogenous compounds excreted by the kidney  

Blood urea

:- 

it increases  - with high protein intake + GIT haemorrhage  

catabolic states,  

Normal RF       

       

         

 

Renal failure

 

Regulatory &Exretory 

functions

 

 

Erythropietein 

 

 

Vit D  Activation

 

 

Renin

 

 

HrT ,fluid overload , 

,Acidosis, Uremia

 

 

Anemia

 

HrT 

 

 

Hypo Ca++

 

 


background image

د

.

محمد حنون

 

Nephrology

 

lec1

 

11

 

 

it reduced    - liver failure (low production from protein) 

anorexia or malnutrition (low protein intake). 

tubular reabsorption of urea is increased when concentrated urine is produced,  
elevating blood levels.. 

 

Serum creatinine 

Reflects GFR more reliably than urea,  

it is produced from muscle at a constant rate  

almost completely filtered at the glomerulus. 

While in patients with low muscle mass (e.g. the elderly) serum creatinine may not be 
above normal until GFR is reduced by > 50%. 

 

Serum creatinine and GFR 

The inverse reciprocal relationship  

 a GFR as low as 30–40 mL/min   without  serum creatinine rising  

 

 

 

 


background image

د

.

محمد حنون

 

Nephrology

 

lec1

 

11

 

 

Investigtion of renal and urinary tract diseases

 

Glomerular filtration rate (GFR)  

GFR is the rate at which fluid passes into nephrons after filtration  

measures renal excretory function.  

proportionate to body size  ( 120 ± 25 mL/min/1.73 m2 ) 

Direct measurement of GFR 

1. Direct measurement using labelled EDTA or Inulin

   

by injecting and measuring the clearance of compounds that are completely filtered and 
not reabsorbed by the nephron  (inulin, radiolabelled EDTA) is inconvenient and is 
usually reserved for special circumstances (e.g. for potential live kidney donors). 

 
   2

. Creatinine clearance(CrCl)

  

A more accurate measurement of GFR  

Serum level is related to 24-hour urinary creatinine excretion,  

But 24-hour urine collections are difficult and often inaccurate.  

Minor tubular secretion of creatinine causes exaggerate  

-  GFR   affected by drugs (e.g. trimethoprim, cimetidine)  

Needs 24-hr urine collection (inconvenient and often unreliable) 

 

CrCl  (mL/min)    =   UV  /   P   /  1440   = 

Urine creatinine concentration (μmol/L) × Volume (ml)   
__________________________________________________ 

Plasma creatinine concentration (μmol/L) × time (min  

 

 

 

 

 


background image

د

.

محمد حنون

 

Nephrology

 

lec1

 

12

 

 

 

   

Estimating GFR with equations 

 

Cockcroft and Gault (C&G) equation

;- 

-accurate at normal to moderately impaired RF 

-Estimates CrCl, not GFR ,Requires patient weight 

CrCl (C&G) =  

(140–age in yrs) × lean body wt (kg) × (1.22 males or 1.04 females) 

_________________________________________________________       serum 
creatinine (μmol/L) 

 

CrCl (C&G) =  

(140–age in yrs) × lean body wt (kg) 

___________________________________     (  x 0.85  for  females) 

72   X  serum creatinine (mg/dl)        

Estimating GFR with equations 

The Modification of Diet in Renal Disease (MDRD) study equation The MDRD equation  

Performs better than C&G at reduced GFR 

Requires knowledge of age and sex only 

Can be reported automatically by laboratories 

eGFR = 186* × (creatinine in μmol/L/88.4)− 1.154 × (age in yrs) −0.203× (0.742 if female) 
× (1.21 if black) 

 

 

 

 

 


background image

د

.

محمد حنون

 

Nephrology

 

lec1

 

13

 

 

Urinalysis

 

detect abnormal constituents that indicate a pathological state.   

General characteristics of urine

1. Volume:   normally  1.5– 2  L / Day.  

2. Color: urochrome (amber yellow).  

3. Transparency:  Clear transparent. 

4. Odor: faint aromatic odor (volatile organic acid) 

5. PH : slightly acidic  5.5 – 6.5.   

Physiological and normal constituents of urine

: 

Normally 99 % water and 1% solids.  Solids are: 

organic substances:  urea, uric acid, creatine, creatinine,  

amino acids, lactic acid , vitamins, pigments, enzymes…… 

inorganic substances: NH4, SO4, Ca+2, Cl-, PO4, Co3,  

Na+, K+, Mg+2, NO3, Fe, F, silicate……………. 

 

 


background image

د

.

محمد حنون

 

Nephrology

 

lec1

 

14

 

 

 

Urinalysis  

The following parameters are normally not present in urine:   

Glucose: (glucosurea),  

Protein: (proteinurea or albuminurea) 

Blood: (hematurea or hemoglobinurea) 

Bile salts: in patients with Jaundice.   

Ketone bodies or Acetone: could appear in urine in late stages of diabetes mellitus  

       

Urinalysis

  

 

Dipsticks 

  screen for blood and protein semi-quantitatively 

 

Urine microscopy

 ;-red cells of glomerular origin and red cell casts, indicative of 

intrinsic renal disease.  

 

screen for white blood cells and bacteria.  

 

Crystals

 (e.g. of calcium oxalate, cysteine or urate)  

seen in renal calculus disease, although calcium oxalate and urate crystals are also 
sometimes found in normal urine that has been left to stand. 

 

Urine pH

 can provide diagnostic information of of RTA persistently  

 

low specific gravity

 may be found in diabetes insipidus). 

 

Timed (usually 24-hour) urine collections

 are now used less often to measure GFR or 

protein excretion but are still required to measure excretion rates of sodium and of 
solutes that can form renal calculi such as calcium, oxalate and urate . 

Urinalysis  

Fractional excretion of sodium 

(= urinary Na/plasma Na × plasma creatinine/urine 

creatinine) is reduced in volume depletion when the 

tubules are avidly conserving sodium, and increased 

in the tubular damage associated with acute tubular necrosis 




رفعت المحاضرة من قبل: AyA Abdulkareem
المشاهدات: لقد قام 73 عضواً و 301 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل