Matthias Birnstiel. Harnapparat. Modul. Medizinisch wissenschaftlicher Lehrgang CHRISANA. Wissenschaftliche Lehrmittel, Medien, Aus- und Weiterbildung

Transkript

1 Matthias Birnstiel Modul Harnapparat Medizinisch wissenschaftlicher Lehrgang CHRISANA Wissenschaftliche Lehrmittel, Medien, Aus- und Weiterbildung

2 Inhaltsverzeichnis des Moduls Harnapparat Aufgaben des Harnapparates Anatomie und Physiologie der harnbereitenden Organe Globalfunktionen der Nieren Makroskopischer Bau der Niere Mikroskopische Anatomie der Niere Nierenkörperchen Juxtaglomerulärer Apparat Tubulussystem Transportvorgänge am Nephron Autoregulation Glomerulärer Filtrationsdruck Aktive und passive Transportvorgänge Transportprozesse entlang des Tubulussystems Ödeme und Diurese Hormonelle Regulation der Harnbereitung Wirkung des Aldosterons Antidiuretisches Hormon, ADH Renin-Angiotensin-Aldosteron-System Atrialer natriuretischer Faktor (ANF) Aufgabe der Nieren im Säure-Basen-Haushalt Einstellung des Plasma ph Anatomie und Physiologie der harnableitenden Organe Harnleiter (Ureter) Die Harnblase (Vesica urinaria) Miktion Harnröhre (Urethra)

3 Auszug aus dem Modul Harnapparat Mikroskopische Anatomie der Niere Die kleinste funktionelle Einheit der Niere ist das Nephron 1 (Abb. ), ein kompliziertes Röhrchen- und Kanälchensystem. Die erwachsene Niere hat 0,9-1,6 Millionen davon. Als Nephron bezeichnen wir die Baueinheit, bestehend aus: Nierenkörperchen (Corpusculum renale; siehe unter ) und zuge-hörigem Röhrensystem (Tubulus; siehe unter ). Das Nierenkörperchen enthält den Harnfilter durch den der Primärharn aus dem Blut abfiltriert wird. Im Tubulussysstem wird anschliessend durch Rückresorptions- und Sekretionsvorgänge Sekundärharn gebildet (siehe unter 3..1). 1 2 Vergösserung in der Abb. 5 Abb. : Arbeitseinheit des Nierengewebes, das Nephron Bildquelle: Mensch Körpr- Krankheit von Renate Ruch, Urban & Fischer Verlag, Bowmann-Kapsel 2 Glomerulus 3 Arteriole Zufluss zur V. renalis 5 peritubuläre Kapillaren 6 Nierenkanälchen (Tubulus renalis) Sammelrohr ( Tubulus renalis colligens) 8 zum Nierenbecken Das Nierengewebe besteht aus Nephronen, welche die Bau- und Arbeitseinheiten darstellen. 1 Das Nephron ist eine Funktionseinheit der Niere. Es besteht aus dem Nierenkörperchen und dem daran angeschlossenen Tubulussystem. Das Nierenkörperchen besteht seinerseits wiederum aus dem Glomerulus und der Bowman-Kapsel

4 Nierenkörperchen Das Nierenkörperchen (Corpusculum renale; Abb. 5 und 6) oder das Malpighi-Körperchen ist ungefähr 200 μm gross und makroskopisch noch als roter Punkt sichtbar. Es besteht aus: Glomerulus (Kapillarknäuel) und Bowman-Kapsel. Der Glomerulus (Harnfilter) enthält etwa 30 Kapillarschlingen (Abb. 5 ), die den blindsackförmigen Anfang des Tubulussystems am Gefässpol einstülpen. Dadurch entsteht ein doppelwandiger Becher, dessen äussere Wand von der Bowman-Kapsel gebildet wird. Zwischen der Bowman-Kapsel und dem Glomerulus, dem sogenannten Kapselraum, wird der Primärharn (siehe unter 3.3) abfiltriert (Abb. 5) Abb. 5: Nierenkörperchen Vergrösserter Ausschnitt aus der Abb. Quelle: Eigenes Bild 9 Vergrösserung in der Abb. 6 1 Macula densa 2 Epitheloidzellen 3 Vas afferens Glomeruluskapillare 5 Proximaler Tubulus 6 Vas efferens Bowman-Kapsel 8 aufsteigender Ast des Tubulus 9 Mesangiumzellen (siehe Anmerkungen 3.2.1) Der Glomerulus, dessen Innenfläche beim Erwachsenen etwa 1 m 2 (!) beträgt, wird aus drei Strukturen zusammengesetzt (Abb. 6): Endothel (Innenschicht einer Kapillare), Basalmembran, Deckzellen ( Podozyten). Das Endothel (Abb. 6 1 ) wird von einer Basalmembran (Abb. 6 2 ) bedeckt und enthält regelmässig offene Poren (Endothelfenster; Abb. 6 ) mit 0-90 nm Durchmesser. Diese hindern grosse korpuskuläre Elemente am Durchtritt. Dies gilt vor allem für die Blutzellen.

5 Glomeruläre Filtrationsrate Auf Grund der guten Autoregulation (siehe unter 3.2.1) der Nierengefässe bleibt das pro Zeiteinheit filtrierte Flüssigkeitsvolumen - die glomeruläre Filtrationssrate (GFR) - unabhängig vom Blutdruck konstant (ca ml/min oder l/tag). Frauen haben eine durchschnittlich um 10% niedrigere GFR als Männer, da sie weniger harnpflichtige Substanzen aus der Muskulatur freisetzen (Abb. 12). ca. 1'600 l Blut ca. 900 l Plasma ca. 1'00 l Blut ca. 00 l Plasma Abb. 12: Glomeruläre Filtrationsrate Quelle: Eigenes Bild l/tag Primärharn (GFR) entspricht einer Badewannenfüllung Eine dauernde Einschränkung der GFR ist Zeichen einer beginnenden Funktionseinschränkung der Nieren, obwohl noch eine GFR von 0-50 ml/min eine fast normale Ausscheidung von Abfallstoffen gewährlei-stet. Umgekehrt steigt die GFR nach einer deftigen Eiweissmahlzeit um bis zu 20% an. Dieser Anpassungsmechanismus ist sinnvoll, weil jede Verstoffwechselung von Aminosäuren zu einem deutlichen Mehranfall an Harnstoff führt, dessen Ausscheidungsrate ganz wesentlich von der glomerulären Filtrationsrate abhängt. Das heisst aber im Umkehrschluss, dass Patienten mit eingeschränkter GFR nicht zu viel Eiweiss essen sollten, damit der Organismus nicht mit Harnstoff überschwemmt wird. Jeden Tag geben die Glomerula knapp 200 Liter Primärharn in den proximalen Tubulus ab. Damit wir nicht sofort austrocknen, resorbiert die Niere 99% dieser Menge wieder ins Blut.