Rehun raakavalkuais- ja suolapitoisuuden vaikutus poron munuaistoimintaan

The effects of reducing dietary nitrogen and increasing sodium chloride intake on renal function were studied in reindeer in order so elucidate the extent of urea conservation and solute excretion by the reindeer kidney. The fall in plasma urea concentration and urea excretion on the low protein diet was accompanied by a significant reduction in the glomerular filtration rate (GFR) and urine osmolality. The fraction of filtered urea reabsorbed increased. However, the contribution of the fall of the GFR to restriction of urinary losses of urea was far more significant than the increase in fractional urea reabsorption. The increase in sodium chloride intake reflected in icreased urinary sodium excretion, inducing a rise in urine osmolality on the low protein diet. Increased excretion of sodium was accompanied by decreased urea excretion. This interdependence of urea and sodium in urine excretion was particularly pronounced during the mating season in the autumn, when prominent retention of electrolytes and water was observed. On low protein diet, when reindeer were exposed to cold, the energy intake proved insufficient. The use of body protein as energy source resulted in increased plasma urea values. The fractional reabsorption of urea decreased, but the GFR stayed low. The GFR seems to be unaffected by plasma urea concentrations but is in some way regulated by the intake of dietary protein. Also on lichen diet the intake was not sufficient to satisfy the energy requirements and the plasma urea concentrations increased. The urea excretion was still low due to a decreased GFR. The high moisture content of lichen caused an increase in the urine water excretion, but no increase occured in the solute excretion. The rumen ammonia concentrations correlated significantly with the plasma urea concentrations, showing that urea is readily returned to the rumen in reindeer. The restriction of urea excretion on low protein intake contributes to the nitrogen economy and in reindeer it is brought about by a marked decrease in the GFR together with an increase in the urea reabsorption.Poron elinympäristön olosuhteet vaihtelevat huomattavasti vuodenaikojen mukaan. Kesän aikana poro saa riittävästi täysipainoista ravintoa, jonka energia- ja valkuaispitoisuus tyydyttää eläimen tarpeet. Talvella poro joutuu turvautumaan pääasiassa jäkälään. Jäkälä sisältää runsaasti energiaa, mutta sen valkuais- ja kivennäispitoisuus on erittäin alhainen. Talven aikana poron elimistö joutuu säästämään typpeä ja suoloja vähentämällä niiden eritystä virtsaan. Tässä tutkimuksessa on selvitetty poron munuaisen toimintaa ja kykyä säästää typellisiä aineita ja suoloja runsaalla ja niukalla valkuaisruokinnalla suolan (NaCl) saannin vaihdellessa. Tutkimuksessa käytettiin yhteensä kymmentä poroa. Runsaalla valkuaisruokinnalla (17 % rv/ka) suoritettiin kaikkiaan 46 yksittäistä munuaisen toimintakoetta ja niukalla valkuaisruokinnalla (3—4 % rv/ka) 43 koetta. Jäkäläruokinnalla tehtiin kahdeksan koetta. Kokeissa määritettiin veren ureapitoisuus, virtsan urean ja elektrolyyttien (Na, K) eritys, veden eritys sekä munuaiskerästen suodattamisnopeus. Lisäksi laskettiin suodattuneen, erittyneen ja takaisinimeytyneen urean määrä. Runsaalla valkuaisruokinnalla veren ureapitoisuus oli korkea (keskimäärin 11 mmol/l.) Myös urean eritys virtsaan oli runsasta (keskimäärin 478 µmol/min). Lisäksi virtsan eritysnopeus kasvoi. Munuaiskerästen suodattamisnopeus oli suuri, urean takaisinimeytyminen munuaistiehyeistä oli puolestaan vähäistä. Niukalla valkuaisruokinnalla plasman ureapitoisuus laski keskimäärin arvoon 3 mmol/l. Samalla virtsan eritysnopeus ja ureapitoisuus vähenivät huomattavasti. Munuaiskerästen suodattamisnopeus laski noin kolmanteen osaan ja suodattuneen urean määrä kymmenenteen osaa verrattuna runsaaseen valkuaisruokintaan. Urean takaisinimeytyminen lisääntyi voimakkaasti ollen noin 90 % suodattuneesta määrästä. Suodattamisnopeuden pieneneminen oli kuitenkin merkittävin muutos munuaistoiminnassa urean erityksen vähentämiseksi. Suolan lisääminen rehuun aiheutti natriumin erityksen ja virtsan osmoottisen väkevyyden nousun. Runsaalla valkuaisruokinnalla lisääntyneeseen natriumeritykseen liittyi urean erityksen väheneminen. Tämä vuorovaikutus ilmeni erityisen selvästi syksyllä kiima-aikana, jolloin elektrolyyttien ja veden erittyminen väheni palautuenruokinnan edellyttämälle tasolle vasta kiima-ajan loputtua. Porot joivat vettä keskimäärin 2.7 l/vrk niukalla valkuaisruokinnalla. Runsaalla valkuaisruokinnalla juomaveden kulutus kasvoi kaksinkertaiseksi ollen keskimäärin 5.7 l/vrk. Poron munuainen poikkeaa lehmän ja lampaanmunuaisesta siinä, että sen ydinkerros on matala ja virtsan väkevöimiskyky heikko. Näinollen porot joutuvat runsaalla valkuaisruokinnalla juomaan huomattavasti enemmän voidakseen erittää ylimääräisen typenvirtsaan. Sensijaan päivittäinen suolalisäys (6—10 g) ei vaikuttanut vedenkulutukseen merkitsevästi. Suolalisäys ei myöskään vaikuttanut munuaiskerästen suodattamisnopeuteen. Talvella tarhassa ulkolämpötilan laskiessa alle kymmenen pakkasasteen rehun energiamäärä niukalla valkuaisruokinnalla ei täyttänyt ylläpitotarvetta, vaan porot laihtuivat. Elimistön valkuaisaineiden käyttöä energiatarpeen tyydyttämiseksi seurasi veren ureapitoisuuden nousu. Samalla myös virtsan ureapitoisuus kasvoi. Munuaiskerästen suodattamisnopeus pysyi kuitenkin alhaisella tasolla vähentäen urean menetystä virtsaan. Suodattamisnopeus ei ilmeisesti ole riippuvainen veren ureapitoisuudesta, vaan seuraa ruokinnan valkuaispitoisuutta. Sensijaan urean takaisinimeytyminen väheni veren ureapitoisuuden noustessa. Tämä tukee teoriaa urean passiivisesta siirtymisestä konsentraatioeron mukaisesti myös märehtijöiden munuaisessa. Jäkäläruokinnalla porojen rehun syöntimäärä ei myöskään riittänyt täyttämään ylläpitoenergian tarvetta, vaan porot laihtuivat ja veren ureapitoisuus nousi. Urean eritysnopeus virtsaan pysyi kuitenkin alhaisena, koska munuaiskerästen suodattamisnopeus ei noussut. Jäkälän suhteellisen suuri vesipitoisuus (48—64 %) lisäsi veden eritystä. Tämä ei kuitenkaan aiheuttanut suolojen eikä urean lisääntynyttä menetystä virtsaan. Pötsinesteen ammoniakkipitoisuus oli merkitsevästi (p < 0.001) riippuvainen veren ureapitoisuudesta. Tämä osoittaa poron veren kulkeutuvan pötsiin varsin helposti. Urean erityksen väheneminen rehun valkuaispitoisuuden laskiessa on tärkeää märehtijän typpitaloudelle. Poron munuainen on tässä tutkimuksessa osoittautunut heikosta virtsan väkevöimiskyvystään huolimatta tehokkaaksi säästämään ureaa. Valkuaisen saannin ollessa niukkaa suodattuminen vähenee munuaisessa. Lisäksi urean takaisinimeytyminen lisääntyy, jos energian saanti on riittävää ja veren ureapitoisuus pysyy alhaisena