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Nierenportal-System

Nierenportal-System

Viele Menschen, die Reptilien pflegen, werden irgendwann etwas über das Nierenportalsystem hören oder lesen. Es wird normalerweise als der Grund angeführt, warum Medikamente nur in der vorderen Hälfte oder zwei Dritteln des Körpers eines Reptils verabreicht werden. Aber was bedeutet das wirklich und ist es wirklich wichtig? Die Antworten liegen in den Methoden, die Reptilien entwickelt haben, um Abfälle auszuscheiden und Wasser zu sparen. Ein wenig Hintergrundanatomie und Physiologie sowie ein paar Definitionen sind wichtig für die weitere Diskussion.

Anatomie

  • Nieren

    Schlangen haben zwei Nieren, die ungefähr drei Viertel des Weges entlang des Körpers liegen, eine leicht vor der anderen. Sie bestehen aus in einer Reihe verbundenen Segmenten. Der Urin wird in Harnleitern gesammelt und fließt zum Urodeum, einer Abteilung der Kloake. Schlangen haben keine Harnblase.

    Viele Echsenarten haben zwei bohnenförmige Nieren im Becken. Die meisten Arten haben eine Blase, und im Gegensatz zu Säugetieren können Eidechsen möglicherweise die Zusammensetzung des Urins in der Blase verändern. Dies dient wahrscheinlich als Wasserschutzmethode.

    Chelonia (Schildkröten, Sumpfschildkröten und Schildkröten) haben Nierenpaare an der Unterseite des Panzers oder der oberen Schale. Der Urin fließt über Harnleiter in die Kloake, wo er ausgeschieden oder in eine große Harnblase geleitet werden kann, um dort gelagert zu werden (bis er zu einem späteren Zeitpunkt über die Kloake ausgeschieden wird). Bei den meisten Arten von Chelonien können Kloake, Dickdarm und Harnblase Wasser aus dem Urin aufnehmen. Obwohl es nicht gut verstanden wird, ist die Blase so groß, dass es wahrscheinlich eine Rolle bei der Wasserspeicherung spielt.

  • Blutkreislauf

    Bei Tieren ist die Bewegung von Blut durch den Körper in ein System von Arterien organisiert, die Blut vom Herzen wegführen, und Venen, die es zum Herzen tragen. Ein Portalsystem ist wirklich eine Art Untereinheit innerhalb des Kreislaufsystems. Ein "Portalsystem" kann als eine Vene definiert werden, die an beiden Enden ein Netzwerk von Kapillaren aufweist. (Kapillaren sind die kleinsten Blutgefäße.)

    Bei Reptilien existiert ein Nierenportalsystem. Aus dem Herzen fließt Blut durch die Aorta, die größte Arterie im Körper. Die gepaarten Nierenarterien verzweigen sich aus der Aorta und versorgen die Nieren mit Blut. Innerhalb der Niere verzweigt sich die Nierenarterie in winzige Kapillaren, die lebenserhaltenden Sauerstoff gegen Abfallprodukte austauschen. (Dieses Muster der Durchblutung ist bei Säugetieren, Amphibien, Vögeln und Reptilien zu beobachten.)

    Das Nierenportalsystem ist ein zweiter Weg, auf dem sich Blut aus der hinteren Körperhälfte durch die Nieren bewegt, bevor es zum Herzen zurückkehrt. Dieses System kommt bei Vögeln, Amphibien, Reptilien und Fischen vor.

    Physiologie

    Alle Tiere produzieren durch den Zellstoffwechsel stickstoffhaltige Abfälle. Diese Abfallprodukte liegen in Form von Harnstoff, Ammoniak oder Harnsäure vor und erreichen schnell toxische Werte, wenn sie nicht aus dem Körper ausgeschieden werden. Um Ammoniak und Harnstoff zu eliminieren, müssen sie sich in Wasser auflösen - das Urin produziert. Es wird viel Wasser benötigt, was es zu einem schlechten Weg macht, Abfall unter trockenen Bedingungen zu beseitigen. Harnsäure (eine andere Form von Stickstoffabfällen) löst sich jedoch nicht in Wasser. Harnsäure loszuwerden ist ein Weg, um Wasser zu sparen.

    Reptilienhocker bestehen normalerweise aus drei Komponenten. Erstens sind die Fäkalien normalerweise braun und stammen aus dem Verdauungstrakt. Kot wird oft gleichzeitig mit dem Nierenabfall evakuiert. Die Abfälle aus den Nieren treten typischerweise in zwei Formen auf: als halbfester weißer Kalk und als größeres Volumen an klarer Flüssigkeit. Das kalkhaltige Material ist Urat, die ausgeschiedene Form der Harnsäure. Dies ist das Zeug, das an Ihrer Windschutzscheibe klebt, wenn Sie unter Rastvögeln parken. Die klare Flüssigkeit ist echter Urin und ist das Mittel, mit dem Harnstoff und Ammoniak ausgeschieden werden. In der Regel scheiden gut hydratisierte Haustierreptilien sowohl Urin als auch Urat aus. Ohne ausreichenden Zugang zu Wasser würde die Uratfraktion zunehmen und die Urinproduktion abnehmen, um Flüssigkeit zu sparen.

    Die Produktion von Urat ist eine äußerst effiziente Evolutionsstrategie, mit der Reptilien unter trockenen Bedingungen überleben können, die ein Säugetier nicht vertragen konnte. (Bitte beachten Sie, dass dies nicht bedeutet, dass Reptilien ohne Wasser überleben können, da selbst die Ausscheidung von Harnsäure sowie andere physiologische Funktionen etwas Wasser erfordern.) Die Produktion von Harnsäure hilft auch, die Tatsache zu kompensieren, dass Reptilien nicht in der Lage sind ihren Urin zu konzentrieren, wie es Säugetiere tun. Dies liegt daran, dass den Reptilien eine Struktur im Nephron (der funktionellen Filtereinheit der Niere) fehlt, die als Henle-Schleife bezeichnet wird. Das Vorhandensein dieser Struktur ermöglicht es Säugetieren und Vögeln, ihren Urin zu konzentrieren. Bei Wirbeltieren besteht ein hormoneller Mechanismus, der den Blutfluss zur Niere durch Einengung des Durchmessers der Kapillaren in der Niere steuert.

    Die Durchblutung und damit die Filtration und der Wasserverlust werden im Dehydratisierungszustand verringert, um das zu filternde Blutvolumen und damit den Wasserverlust durch die Nieren zu minimieren. Wenn man das Reptilienkreislaufsystem einfach als eine Reihe von Rohren betrachtet, wird außerdem klar, dass zu jeder Zeit das gesamte oder kein Blut aus der hinteren Körperhälfte direkt zum Herzen zurückkehren kann, um es erneut zu zirkulieren , oder könnte durch die Nieren passieren. Vögel und Reptilien haben eine Klappe in der Vene, die Blut von der hinteren Körperhälfte zu den Nieren befördert. Chemische Transmitter steuern das Ventil und bestimmen, wie viel Blut zu den Nieren fließt und wie viel die Nieren umgeht. Diese Mechanismen sind besonders wichtig für den Wasserschutz bei Reptilien, da die Nieren den Urin nicht konzentrieren können.

    Ist das Nierenportal-System von Bedeutung?

    Die Anordnung der Blutgefäße ist innerhalb der einzelnen Reptilienreihenfolgen weitgehend ähnlich. Es ist jedoch bekannt, dass Unterschiede zwischen den Arten bestehen. Mit zunehmendem Wissen oder zunehmender Physiologie und Anatomie der Reptilien wird auch unser Verständnis der Unterschiede zwischen den Arten zunehmen. Mit einem Verständnis der Anatomie und Funktion, wenn nicht der Steuerung des Nierenportalsystems, ist die letzte Frage, welche Bedeutung diese für die Medizin hat.

    Die Antwort ist, dass wir nicht ganz sicher sind. Wir wissen, dass ein Teil oder das gesamte Blut aus dem hinteren Teil des Körpers durch die Nieren fließt. Wir wissen auch, dass einige Medikamente von der Niere ausgeschieden werden oder tatsächlich für die Nieren giftig sind. Aus diesem Grund haben Reptilien-Tierärzte üblicherweise Injektionen an Reptilien in der vorderen Körperhälfte verabreicht. Bei Eidechsen und Schildkröten sind dies in der Regel die vorderen Gliedmaßen und bei Schlangen die Muskeln entlang des ersten Drittels bis der Hälfte der Wirbelsäule. Auf diese Weise kann man sicher sein, dass Medikamente im gesamten Körper zirkulieren, bevor sie die Nieren erreichen. Arzneimittel, die auf diese Weise abgegeben werden, sind auch im Gesamtvolumen des Blutes verdünnt und erweisen sich daher weniger als giftig, sobald sie die Nieren erreichen.

    Die Reptilienart, der Hydratationszustand, das Vorliegen einer Grunderkrankung, die Temperatur, die Haltungsbedingungen, das Stressniveau und zweifellos viele andere Faktoren beeinflussen wahrscheinlich die Funktion des Nierenportalsystems. Um die Sache noch weiter zu verwirren, haben kürzlich einige Studien gezeigt, dass die Spiegel bestimmter Medikamente (die durch glomeruläre Filtration ausgeschieden werden) im Kreislauf gleich sind, unabhängig davon, ob sie in die vordere oder hintere Körperhälfte injiziert werden. Dies unterstreicht, wie viel wir noch über die Reptilien in unserer Obhut lernen müssen.