Nephron

Das Nephron ist die kleinste 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.

2.1. Aufbau

Ein einzelnes Nephron lässt sich von proximal nach distal systematisch in folgende Abschnitte unterteilen:

• Nierenkörperchen
  • Bowman-Kapsel
  • Glomerulus
• Nierentubulus
  • Proximaler Tubulus
    • Pars convoluta
    • Pars recta
  • Intermediärtubulus
    • Pars descendens
    • Pars ascendens
  • Distaler Tubulus
    • Pars recta
    • Pars convoluta

Die geraden Stücke (Partes rectae) des proximalen und distalen Tubulus werden mit dem Intermediärtubulus zusammen als Henle-Schleife bezeichnet. Der distale Tubulus mündet schließlich in das Sammelrohr. Da die Sammelrohre aus der Ureterknospe stammen und damit eine andere embryonale Herkunft als die Tubuli haben, werden sie nicht mehr zum Nephron gerechnet.

2.2. Topographie

Man unterscheidet je nach topographischer Lokalisation der Nephrone im Rindenlabyrinth in:

• oberflächliche Nephrone (subkapsuläre Nephrone)
• auf halber Höhe beginnende Nephrone
• juxtamedulläre Nephrone

Jede Niere besteht aus etwa 0,9 bis 1 Mio. Nephronen. Die Schwankungsbreite der Nephronenanzahl ist relativ groß. Sie korreliert u.a. mit dem Geburtsgewicht und liegt zwischen 250.000 und 1,1 Mio. Eine niedrige Nephronenanzahl ist mit einem erhöhten Risiko für Nierenerkrankungen und/oder Hypertonie verbunden.^[1]

3.1. Filtration

Im Nephron werden der Primärharn filtriert und anschließend verschiedene Substanzen rückresorbiert bzw. sezerniert, bevor schließlich der Endharn ausgeschieden wird. Dabei durchläuft das gesamte die Nieren durchfließende Blut die Nephrone, in denen beim Gesunden etwa ein Fünftel des Plasmavolumens als Primärharn filtriert werden.

Dies entspricht etwa einer Filtration von 120 ml pro Minute (beide Nieren zusammen). Klinisch wird diese Nierenleistung mithilfe der glomerulären Filtrationsrate (GFR) beurteilt.

Größere Blutbestandteile wie Zellen oder große Proteinkomplexe werden nicht filtriert. Sie werden von der Bowman-Kapsel abgehalten, welche den Glomerulus umgibt und nur Plasmabestandteile bis zu einer bestimmten Molekülgröße hindurchlässt. Die Bowman-Kapsel wird von den Podozyten (Deckzellen) gebildet.

3.2. Resorption und Sekretion

Nach der Filtration im Glomerulus beginnt die Passage des Harns durch das Tubulussystem. Hier werden bestimmte Stoffe aus dem Harn wieder resorbiert (z.B. Glukose), während andere sezerniert werden (z.B. Ammoniak). Dieser aktive Stofftransport ist energieabhängig und wird durch verschiedene Transportproteine ermöglicht – im Gegensatz zur passiven Filtration in den Glomeruli.

Das Flüssigkeitsvolumen wird im Tubulussystem auf einen geringen Anteil reduziert und Wasser zu mehr als 99% rückresorbiert. Diese Werte können jedoch (z.B. bei unterschiedlicher Flüssigkeitszufuhr) stark variieren. Der Endharn (etwa 1 ml pro Minute) wird schließlich über die Harnleiter zur Blase geleitet.

3.3. Regulation

Die Filtrations- und Resorptionsvorgänge in den Nephronen unterliegen der Steuerung durch verschiedene Mechanismen bzw. Regulationssysteme. Dazu zählen unter anderem:

• myogene Autoregulation (Bayliss-Effekt)
• tubuloglomeruläres Feedback (TGF)
• Renin-Angiotensin-Aldosteron-System (RAAS)

Darüber hinaus werden bei einer Minderperfusion gefäßerweiternde Prostaglandine sezerniert.

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