Die Nieren

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Aufgaben der Nieren

  • Filtration des Blutes

  • das Ausscheiden von Eiweißstoffwechselendprodukten, die stickstoffhaltig sind

  • Verhinderung des Verlustes von körper- bzw. lebenswichtigen Bestandteilen, Eiweißen, Zucker

  • Regulierung und Aufrechterhaltung des Säure-Basen-Haushalts sowie der Elektrolytzusammensetzung

  • Regulierung des Flüssigkeitshaushalts

  • als endokrines Organ die Bildung der Hormone Renin und Erytropoethin

Die Niere kann diese Aufgaben nur dann erfüllen, wenn ihr eine genügend große Blutmenge mit einem entsprechend hohen Blutdruck zur Verfügung gestellt wird. Der Blutdruck sollte im Minimum 100 mmHg an der A. brachialis betragen.

Die Blutzufuhr sollte pro Niere pro Minute 500 ml (rund 1.500 l in 24 Std., 20 % des Schlagvolumens für beide Nieren) betragen. Die Nierenarbeit findet in der Rindensubstanz (Cortex renalis) statt. Hier in der Rindensubstanz befinden sich die eigentlichen Arbeitseinheiten (Nephron (Sg.)). Jede Niere besitzt von diesen Nephronen ca. eine Million. Ein Nephron besteht aus folgenden Teilen:

Das Blut gelangt über das zuführende arterielle Kapillargefäß (Arteriola glomerularis afferens) zum Nephron. Danach läuft das Blut durch ein Kapillargefäßknäuel (Glomerulum) und fließt dann über ein abführendes arterielles Kapillargefäß (Arteriola glomerularis effrens), das kleinlumiger, enger als das zuführende Kapillargefäß ist. Die Folge ist, daß sich das Blut im Glomerulum staut. Die Wände des Glomerulums ist teildurchlässig für alle flüssigen Bestandteile des Blutes außer Eiweißen (Albumine, Globuline) und den Blutzellen.

Diese Bestandteile, die durchgepreßt werden, sammeln sich außerhalb des Glomerulums in der Bowmann’schen Kapsel. 10 % des Blutes, welches den Nephronen zugeführt wird, werden durch die Glomerulumwand durchgedrückt (150 – 200 l), der Rest von 1.350 l fließt wieder ab.

Diese durchgepresste Flüssigkeit stellt bereits das erste Filterprodukt der Niere dar, als ein fast eiweißfreies Ultrafiltrat und wird als Vorharn oder Primärharn bezeichnet. Die Bowmann’sche Kapsel, die dieses Ultrafiltrat auffängt, zeigt eine Verlängerung (Tubulusapparat). Dieser Tubulusapparat wird in drei Abschnitte eingeteilt: Tubulus renalis proximalis, Zwischen-, Überleitungsstück (Henle’sche Schleife), dieser reicht bis in die Marksubstanz. Den dritten Teil nennt man Tubulus renalis distalis. Dieser gesamte Tubulus ist von einem peritubulären Kapillargefäßnetz umgeben.

Der Primärharn verläßt die Bowmann’sche Kapsel und durchläuft den Tubulusapparat. Der größte Teil des Primärharns wird innerhalb des Tubulusapparates in das begleitende Kapillargefäß rückresorbiert (99 % des Primärharns). Diese Rückresorption wird über fünf Mechanismen gesteuert:

  • per Diffusion (unterschiedliche Teilchenzahl)

  • per Osmose (unterschiedlicher Druck)

  • aktiver Transportmechanismus unter ATP-Verbrauch

  • 2 Hormone: erstens ADH (antidiuretisches Hormon) = Adiuretin kommt aus dem Hypophysenhinterlappen, die wichtigste Funktion: Steigerung der Permeabilität der Tubuluszellen für Wasser und zweitens Aldosteron kommt aus der Nebennierenrinde; wichtigste Funktion: Aldosteron für Natrium

Es bleibt nun eine Restmenge von 1,5 l übrig, diese wird Sekundärharn genannt.

Diabetes mellitus

Bei Nichtdiabetikern (unter 160 mg%) wird der Zucker komplett ins Blut zurückgeholt. Bei Diabetikern jedoch wird bis zur „Nierenschwelle“ von 160 mg% ins Blut zurückgeholt, der restliche Zucker verbleibt im Urin.

Diabetes insipidus

Diabetes insipidus tritt bei Hypophysenerkrankung auf, wenn nicht genügend ADH produziert werden kann. Die Urinmenge beträgt ca. 6 l, dem Patienten müssen außer ADH, und Flüssigkeit noch Elektrolyte.

Aufgaben der Niere im Säure-Basen-Haushalt

Bei einer Acidose des Blutes fallen vermehrt H+-Ionen an. Je mehr H+-Ionen vorhanden sind, desto saurer ist das Blut. Die Tubuluszellen produzieren vermehrt HCO3 (Bikarbonat) bei hohem H+-Gehalt. Die H+-Ionen und das Bikarbonat verbinden sich zu H2CO3 (Kohlensäure). Die Kohlensäure zerfällt zu H2O und CO2 und wird wieder ausgeschieden, der pH-Wert steigt. Die Niere kann H-Ionen ausscheiden. Bei einem Mangel an H-Ionen, z. B. Verlust von magensaft, kommt es zur Alkalose, der pH-Wert steigt, und zu einem vermehrten Auftreten von OH (Hydroxil). Wenn keine H-Ionen vorhanden sind, verbindet sich OH mit Na+ zu NaOH (Natronlauge). Um dieses zu vermeiden, ist die Niere in der Lage, vermehrt Natrium auszuscheiden und dafür H-Ionen zurückzubehalten. Diese zurückbehaltenen H-Ionen binden sich an das OH und werden zu H2O, Wasser.

Die Kontaktstelle, „Meßstation“, der Epithelzellen aus der Arteriola glomerularis afferens und dem distalen Tubulusapparat heißt juxtaglomerulärer Apparat. In diesem Apparat wird bei einer mangelnden Blutzufuhr über das zuführende Gefäß oder zu geringem Blutdruck oder bei Natriummangel ein Hormon mit Namen Renin gebildet. Das Renin hat Wirkung auf eine Eiweißsubstanz aus der Leber, Angiotensinogen. Renin wandelt es zu Angiotensin um. Es bewirkt eine direkte Gefäßengstellung (RR-Steigerung) es erhöht den Durst (höhere Flüssigkeitszufuhr, dadurch RR-Steigerung) und hat Wirkung auf die Nebennierenrinde, die vermehrt Aldosteron produziert. Dieses bewirkt eine erhöhte Natriumrückresorption, die Folge ist, daß osmotisch vermehrt Wasser ins Blut gelangt.

Der Sekundärharn sammelt sich in den Urinsammelröhrchen. Diese durchlaufen die Marksubstanz der Niere, vereinigen sich zu immer größeren Gefäßen, die wir als Papillengänge bezeichnen. Diese Papillengänge münden auf den sogenannten Nierenpyramiden. Diese Nierenpyramiden sind von einem Hohlraum, dem Nierenkelch, umschlossen; dieser fängt den Urin auf und leitet ihn weiter ins Nierenbecken. Das Nierenbecken hat ein Fassungsvermögen von 10 – 15 ml, es entleert sich peristaltisch. Pro Minute erfolgen ca. zwei bis drei Entleerungen. An das Nierenbecken schließt sich der Harnleiter, der Ureter, an. Die Ureteren haben eine Länge von 25 cm, verlaufen retroperitoneal und münden am hinteren, unteren Blasengrund. Diese Einmündungsstellen bezeichnen wir als Ostium ureteris.

An diesen Stellen befindet sich eine Epithelgewebsfalte mit einer Ventilfunktion (Rückschlagventil). Wenn sich die Einmündungen an anderer Stelle in der Blase befinden würden, wäre das „Ventil“ ständig offen, damit der Urin in die Blase laufen kann; Folge: ein aufsteigender Harnwegsinfekt. Die Harnleiter bestehen aus zwei Schichten glatter Muskulatur, ganz innen Epithelgewebe, ganz außen eine Adventitita aus Bindegewebe. Die Aufgabe der Harnleiter liegt ausschließlich im Transport des Urins vom Nierenbecken zur Harnblase durch peristaltische Bewegungen.

Die Harnblase (Vesica urinarica) liegt vorn im kleinen Becken, das kleine Becken stellt die Begrenzung zwischen Kreuzbein, Steißbein, Schambein und Sitzbein dar. Beim Mann liegt die Harnblase vor dem Rectum, bei der Frau liegt hinter der Harnblsae die Gebärmutter. Die Harnblase hat ein mittleres Fassungsvermögen von 700 bis 800 ml. Der Harndrang tritt erstmalig bei einem Füllungszustand von 250 bis 300 ml ein. Das Innere der Harnblase, der Harnleiter und des Nierenbeckens sind mit Übergangsepithelgewebe ausgekleidet. Weiterhin ist die Harnblase mit glatter und kontraktionsstarker Muskulatur ausgestattet. Im Übergangsepithelgewebe enden Nervenfasern des autonomen, vegetativen Nervensystems, diese reagieren bei Dehnung des Epithelgewebes. Die Reizung ist umso stärker, je schneller sich die Harnblase füllt.

Am Übergang von der Harnblase zur Harnröhre (Urethra) befinden sich zwei Schließmuskeln: M. sphincter urethrae internus und M. sphincter urethrae externus. Der innere Schließmuskel besteht aus glatter, willentlich nicht bedienbarer Muskulatur; der äußere Schließmuskel besteht dagegen aus quergestreifter, also willentlich bedienbarer Muskulatur. Wenn sich die Blase füllt, wird der N. parasympathikus angeregt, der innere Schließmuskel erschlafft und der äußere Schließmuskel kontrahiert.

An die Harnblase schließt sich die Harnröhre an, die bei den Geschlechtern unterschiedlich lang ist. Die weibliche Harnröhre ist drei bis vier Zentimeter lang, die männliche mindestens 20 cm. Unmittelbar am Anfang der männlichen Harnröhre liegt die Vorsteherdrüse (Prostata), sie liegt um die Harnröhre herum, ist kastaniengroß und ihr Ausführungsgang mündet in die Harnröhre. Sie bildet Hormone; eine weitere Aufgabe ist die Produktion eines alkalischen Sekrets als Ejakulatzusatzes, damit Spermien bewegungs- und befruchtungsfähig bleiben, denn durch die Alkalität des Spermas soll die saure Umgebung der weiblichen Scheide ausgeschaltet werden.

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