Niere und Harnwege / Harnapparat Zum Harnapparat gehören die beiden Nieren, die beiden Harnleiter, die Blase und die Harnröhre. Aufgaben des Harnapparates - Ausscheidung von Stoffwechselprodukten: - Ausscheidung von Harnstoff und Harnsäure: Die Nieren sind der Ausscheidungsort für das Abbauprodukt des Eiweissstoffwechsels und das Abbauprodukt der Nukleinsäuren. - Ausscheidung giftiger Substanzen: Die meisten Gift- und Arzneistoffe werden in der Leber umgebaut (=Entgiftung) und durch die Nieren ausgeschieden. - Regelung der Körperflüssigkeiten: - Wasserhaushalt: Wasseraufnahme und Wasserabgabe müssen konstant reguliert werden, damit der Körper keinen Schaden nimmt. Überwässerung (z.b. infolge Herzinsuffizienz) führt zu Ödemen (=Wasseransammlung) im Gewebe. Unterwässerung (z.b. nach starkem Schwitzen) führt zu Austrocknung des Körpers und ist von Durstgefühl begleitet. - Regelung des Elektrolythaushaltes: - Die Mineralstoffe (=Elektrolyte: Natrium, Kalium, Magnesium) haben vielfache Funktionen im Körper. Sie sind vor allem an den Erregungsvorgängen der Zellen beteiligt. - Regelung des Säure-Basen-Gleichgewichtes: - Durch die Bildung entsprechender Salze können die Nieren einen Überschuss an sauren oder basischen Bestandteilen ausscheiden. Der normale Blut-pH-Wert liegt bei 7,4. Ein ph-abfall heisst Azidose (Übersäuerung), ein ph-anstieg heisst Alkalose (zu basisch). - Bildung von Hormonen: Erythropoetin (Epo): Regt die Bildung von Eryhtrozyten an. Renin: Reguliert den Blutdruck und beeinflusst die Funktion der Nebennierenrinde. 15.06.2013 René Städler 20
Die Nieren Lage Die beiden Nieren liegen in der Lendengegend beiderseits der Wirbelsäule hinter der Bauchhöhle (=retroperitoneale Lage). Die rechte Niere liegt unterhalb der Leber, die linke unterhalb der Milz. 1 Herz 2 Nierenarterie 3 Nierenvene 4 Nierenrinde mit Nierenkörperchen 5 Nierenmark mit Nierenkanälchen 6 Nierenpyramide 7 Nierenbecken 8 Harnleiter 9 Harnblase 10 Harnröhre Funktion 11 Das Blut befördert die Stoffwechselprodukte der Körperzellen in die Nieren, wo sie ausgeschieden werden. 12 Mit dem Harn werden die Abfallstoffe aus dem Körper entfernt. 15.06.2013 René Städler 21
Bau der Nieren 1 Nierenrinde mit ca. 1 Mio. Nierenkörperchen. 2 Nierenmark mit Sammelröhrchen, die den ausgeschiedenen Harn ins Nierenbecken leiten. 3 10-20 Nierenpyramiden mit Öffnungen der Sammelröhrchen 4 Fettgewebe zwischen den Nierenpyramiden 5 Nierenbecken 6 Harnleiter mit muskulöser Wand, die den Harn in die Harnblase presst 7 Nierenarterie: sie führt das zu reinigende Blut zu 8 Nierenvene: sie führt das gereinigte Blut weg Längsschnitt durch eine Niere Aufgabe Die Nieren sind neben den Lungen das wichtigste Ausscheidungsorgan. Sie scheiden die Stoffwechselprodukte (Abfallstoffe) der Körperzellen durch Filtration (auf Grund von Druckunterschieden) aus. Die Niere ist mit der Filteranlage eines Schwimmbeckens vergleichbar, wobei das Blut dem Badewasser entspricht. Die einfachste Reinigung des Beckens wäre, das gesamte Wasser abzulassen und frisches Wasser einzufüllen. Aber man begnügt sich damit, ständig einen Teil des Wassers durch eine Filteranlage laufen zu lassen, die diesen Teil des Wassers gereinigt an das Becken zurückgibt. Der Schmutz im Becken wird so zwar nicht vollständig beseitigt, aber ständig verdünnt, so dass er nicht überhand nimmt. Ähnlich wäre die einfachste Blutreinigung, das gesamte Blut abzulassen und neues zu bilden. Dies ist natürlich nicht möglich, da wir nicht zwischendurch einmal ohne Blut auskommen können. Es werden also von den Nieren die Stoffwechselprodukte im Blut ständig nur verdünnt, aber nie vollständig beseitigt. Die Niere unterscheidet sich aber in einem Punkt sehr wesentlich von der Filteranlage eines Schwimmbeckens: Die Filteranlage soll möglichst reines Wasser in das Becken zurückliefern. Die Niere hingegen soll nicht klares Wasser, sondern vollwertiges Blut an den Kreislauf zurückführen. Die Niere muss also entscheiden, was für den Körper wichtig ist und im Blut bleiben soll und was für den Körper zuviel oder schädlich oder unbrauchbar ist und daher ausgeschieden werden muss. Diese schwierige Aufgabe wird von der Niere in zwei Stufen bewältigt: Zunächst einmal scheidet sie in den Nierenkörperchen sehr viel mehr aus, als für den Körper zuträglich ist (Filtration) dann aber holt sie in den Nierenkanälchen den grössten Teil dieses Primärharns wieder zurück (Rückresorption und Konzentration). 15.06.2013 René Städler 22
Harnbildung Die kleinen Äste der Nierenarterien bilden Gefässknäuel, die von einer sehr dünnen Membran (Bowman-Kapsel) bedeckt sind. Diese Gebilde nennt man Nierenkörperchen. Die Wand der Blutgefässe ist so beschaffen, dass Wasser, Salze und einfache Zucker hindurch treten können. Die grösseren Eiweisse und die Blutkörperchen werden zurückgehalten. In den Nierenkörperchen wird der Primärharn aus dem Blut abfiltriert. Feinbau der Niere Etwa ein Zehntel des durch die Nieren fliessenden Blutes (ca. 1500 l pro Tag!!) wird als Primärharn abgegeben. Das heisst, pro Tag werden rund 150 l Primärharn gebildet und in die Nierenkanälchen abgegeben. Primärharn besteht aus Wasser, Harnstoff, Harnsäure, Salze, Glucose und Aminosäuren und Vitamine. Die Nierenkanälchen sind von Blutkapillaren umgeben. Dadurch ist ein Flüssigkeits- und Stoffaustausch zwischen Nierenkanälchen und Blutgefässen möglich. 99% des Primärharnes wird zurückgewonnen und gelangt über das Kapillarnetz wieder in den Blutkreislauf. Somit bleiben pro Tag ca. 1-2 Liter konzentrierter Harn (Sekundärharn), welcher über die Harnblase ausgeschieden wird. Zum Vergleich: 100 ml Blut enthalten: 100 ml konzentrierter Harn enthalten: 30 mg Harnstoff 200 mg Harnstoff 4 mg Harnsäure 50 mg Harnsäure 1 mg Kreatinin 75 mg Kreatinin andere Stoffe andere Stoffe 15.06.2013 René Städler 23
Zusammensetzung des Harns - Organische Substanzen: Harnstoff (=Abbauprodukt des Eiweissstoffwechsels) Harnsäure (=Abbauprodukt der Nukleinsäuren) Kreatinin (=Abbauprodukt des Muskelstoffwechsels) - Anorganische Substanzen: Natrium, Kalium, Kalzium, Magnesium und Ammoniak werden mit Säuren zu Salzen verbunden, die im Bodensatz des Harns häufig Kristalle bilden. - Farbstoffe: Die hell- bis dunkelgelbe Farbe wird von Verwandten des Gallenfarbstoffes (Urochromen) verursacht, welche beim Abbau von Hämoglobin entstehen. - Wasser: ca. 95% des Harns Harnleiter Die Harnleiter sind ca. 25-30 cm lang und 2,5 mm dick und dienen dem Transport des Harns aus dem Nierenbecken in die Harnblase. Die Harnleiter sind mit Übergangsepithel ausgekleidet. Zwei bis drei Schichten von glatter Muskulatur verursachen peristaltische Bewegungen, die den Urin bis in die Blase pressen. Harnblase und Harnröhre Die Harnblase ist ein Hohlorgan. Die innere Auskleidung besteht aus einem Übergangsepithel, die Wand aus glatter Muskulatur. Die Harnblase liegt vorne im kleinen Becken. Der hintere Teil der Blase grenzt bei der Frau an die Scheide und die Gebärmutter, beim Mann an das Rektum. Am Beginn der Harnröhre verdicken sich die Muskelfasern der Harnblase (glatte Muskulatur) und bilden den inneren Schliessmuskel. Zusätzlich wird die Harnröhre durch den äusseren Schliessmuskel verschlossen, der aus quergestreifter Muskulatur des Beckenbodens gebildet wird. Die Harnröhre der Frau ist wesentlich kürzer als die des Mannes. Deshalb ist das Risiko einer Harnwegsinfektion bei Frauen grösser. Über die Harnröhre können pathogene Keime eindringen und in die Blase und weiter bis zum Nierenbecken wandern (Blasenentzündung, Nierenbeckenentzündung). 15.06.2013 René Städler 24