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Niere: Unterschied zwischen den Versionen

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Im [[Glomerulum]], dem Blutgefäßknäuel in der [[Bowman-Kapsel]], wird durch den [[Blutdruck]] von ca. 50 Torr das Blutplasma durch das innere Blatt der [[Bowman-Kapsel]] abgepresst, wobei die größeren Blutbestandteile ([[Blutzelle]]n und [[Makromolekül]]e) jedoch im Blutgefäß verbleiben (Filtration). Der Gegendruck, der vom Inneren der Bowman-Kapsel bzw. vom Kapselblatt kommt, beträgt etwa 17 Torr ("Kapseldruck"). Die großen Eiweißmoleküle im Blut halten Wasser im Blutgefäß zurück. Der dadurch entstehende Druck heißt [[onkotischer Druck]] oder [[kolloidosmotischer Druck]] und beträgt 25 Torr.  
 
Im [[Glomerulum]], dem Blutgefäßknäuel in der [[Bowman-Kapsel]], wird durch den [[Blutdruck]] von ca. 50 Torr das Blutplasma durch das innere Blatt der [[Bowman-Kapsel]] abgepresst, wobei die größeren Blutbestandteile ([[Blutzelle]]n und [[Makromolekül]]e) jedoch im Blutgefäß verbleiben (Filtration). Der Gegendruck, der vom Inneren der Bowman-Kapsel bzw. vom Kapselblatt kommt, beträgt etwa 17 Torr ("Kapseldruck"). Die großen Eiweißmoleküle im Blut halten Wasser im Blutgefäß zurück. Der dadurch entstehende Druck heißt [[onkotischer Druck]] oder [[kolloidosmotischer Druck]] und beträgt 25 Torr.  
  
Der Kapseldruck und der kolloidosmotische Druck wirken dem Blutdruck entgegen. Somit ergibt sich an der [[Bowman-Kapsel]] ein effektiver Filtrationsdruck von etwa 8 Torr. Schwankt der Blutdruck und fällt in einen kritischen Bereich, kommt es zu einer Gegenregulation der Niere. Durch die Ausschüttung von Renin aus den Zellen des [[juxtaglomerulärer Apparat|juxtaglomerulären Apparat]]es wird das [[Renin-Angiotensin-Aldosteron-System[[ (RAAS) aktiviert, wodurch der effektive Filtrationsdruck wieder steigt.
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Der Kapseldruck und der kolloidosmotische Druck wirken dem Blutdruck entgegen. Somit ergibt sich an der [[Bowman-Kapsel]] ein effektiver Filtrationsdruck von etwa 8 Torr. Schwankt der Blutdruck und fällt in einen kritischen Bereich, kommt es zu einer Gegenregulation der Niere. Durch die Ausschüttung von Renin aus den Zellen des [[juxtaglomerulärer Apparat|juxtaglomerulären Apparat]]es wird das [[Renin-Angiotensin-Aldosteron-System]] (RAAS) aktiviert, wodurch der effektive Filtrationsdruck wieder steigt.
  
===Harnbereitung===
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===Modifikation des Primärharns===
Der zweite Schritt besteht in der Harnbereitung, die im proximalen Tubulus stattfindet. Diese gliedert sich in zwei Mechanismen. Zum einen findet hier eine aktive Rückresorption von Elektrolyten, Glucose und Resteiweißen aus dem Tubulus ins Blut statt sowie passive Rückresorption von Wasser statt. Zum Anderen eine ebenfalls aktive bzw. passive Sekretion von Harnstoff, Harnsäure, Kreatinin, Aminosäuren und Elektrolyten aus dem Blut in das Tubulussystem. Die Rückresorption hat jedoch ein Transportmaximum. Wenn das Angebot eines bestimmten Stoffes (pathologisch z.B. Glucose beim [[Diabetes mellitus]], Nierenschwelle von 10 mmol/l) die Nierenschwelle übersteigt, wird dieses nicht ins Blut rückresorbiert und mit dem Harn ausgeschieden.
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Der zweite Schritt besteht in der Modifikation des Primärharns, die im [[proximaler Tubulus|proximalen Tubulus]] stattfindet. Diese umfasst zwei Mechanismen. Zum Einen erfolgt eine aktive Rückresorption von [[Elektrolyt]]en, [[Glucose]] und Resteiweißen aus dem Tubulus ins Blut, sowie eine passive Rückresorption von Wasser. Zum Anderen findet ein aktive Sekretion von [[Harnstoff]], [[Harnsäure]], [[Kreatinin]], [[Aminosäure]]n und Elektrolyten aus dem Blut in das Tubulussystem statt. Die Rückresorption hat jedoch ein Transportmaximum. Wenn das Angebot eines bestimmten Stoffes (z.B. Glucose beim [[Diabetes mellitus]]) die so genannte Nierenschwelle übersteigt, wird dieses nicht ins Blut rückresorbiert und mit dem Harn ausgeschieden.
Nach diesem Schritt sind vom Primärharn durchschnittlich nur noch ca. 18-20 Liter pro Tag vorhanden.
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====Harnkonzentrierung====
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Durch diese Mechanismen wird das Volumen des Primärharns auf durchschnittlich 18-20 Liter pro Tag reduziert.
Der letzte Schritt ist die Harnkonzentrierung im Sammelrohr, welches in der [[Henle-Schleife]] und dem Sammelrohr abläuft. Dies geschieht über das Haarnadelgegenstromprinzip (oder auch [[Gegenstromprinzip]]). Hierbei wird Natrium aktiv in den extrazellulären Raum transportiert, dem Wasser aufgrund des Konzentrationsgefälles passiv folgt. Die Henle Schleife ist aber für Wasser undurchlässig, so dass aus dem Sammelrohr (durch die hohe Natriumkonzentrationen um die [[Henle-Schleife]]) entzogenes Wasser  nicht wieder in die [[Henle-Schleife]] kann, sondern in die sie umgebenden Blutgefäße diffundiert.
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Unterstützt wird dieser Vorgang durch 2 Hormone:
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[[Adiuretin]] (Hormon des Hypophysenhinterlappens) erhöht die Durchlässigkeit der Membran des Sammelrohrs für Wasser, damit kann Wasser schneller aus dem Sammelrohr ins Blut zurück.
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[[Aldosteron]] (Hormon der Nebennierenrinde) erhöht die Natriumrückresorption aus dem Sammelrohr, dem Wasser wieder passiv folgt. 
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Nun beträgt der Harn nur noch durchschnittlich ca. 1,5 Liter, welche pro Tag ausgeschieden werden.
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Neben seiner Ausscheidungsfunktion ist die Niere auch der Produktionsort eines  blutdrucksteigernden Hormons [[Renin]] und des [[Erythropoetin]]s, das die Produktion der roten Blutkörperchen (Erythrozyten) reguliert.
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===Harnkonzentrierung===
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Der letzte Schritt ist die weitere Harnkonzentrierung. Sie läuft im [[Sammelrohr]] und in der [[Henle-Schleife]] ab. Natrium wird aktiv in den [[Extrazellulärraum]] transportiert, dem Wasser aufgrund des Konzentrationsgefälles passiv folgt. Die Henle-Schleife ist aber für Wasser undurchlässig, so dass aus dem Sammelrohr (durch die hohe Natriumkonzentrationen um die Henle-Schleife) entzogenes Wasser nicht wieder in die [[Henle-Schleife]] kann, sondern in die sie umgebenden Blutgefäße diffundiert. Dabei wirkt das [[Gegenstromprinzip]]:
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Der ihm Rahmen des oben beschriebenen Konzentrationsprozesses entstandene [[Sekundärharn]] hat nur noch ein Volumen von etwa 1,5 Liter pro Tag.
  
Die ''Funktion'' der Niere kann an Hand der Urinmenge, der Urinkonzentration und der Konzentration der harnpflichtigen Substanzen ([[Kreatinin]], [[Harnstoff]], [[Harnsäure]], [[Kalium]]) im Blut abgeschätzt werden.
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===Hormonproduktion===
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Neben ihrer Ausscheidungsfunktion produziert die Niere die Hormone [[Renin]] und [[Erythropoetin]], das die Produktion von [[Erythrozyt]]en stimuliert.
  
Die genaue ''Leistung'' der Nieren wird über die [[Clearance]] ermittelt.
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Die Nierenfunktion kann an Hand der Urinmenge, der Urinkonzentration und der Konzentration der harnpflichtigen Substanzen ([[Kreatinin]], [[Harnstoff]], [[Harnsäure]], [[Kalium]]) im Blut abgeschätzt werden. Differenziertere Aussagen über die Nierenfunktion können über die Ermittlung der  [[Clearance]] getroffen werden.
  
siehe auch: [[Aufgabe der Niere im Säure-Basenhaushalt]]
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''siehe auch'': [[Aufgabe der Niere im Säure-Basenhaushalt]]
  
 
==Klinik==
 
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Version vom 10. April 2013, 18:15 Uhr

Synonyme: Ren (lateinisch), νεφρός ("Nephros") (griechisch)
Englisch: kidney

1 Definition

Die Niere ist ein paariges bohnenförmiges Organ, dessen Hauptaufgabe die Bildung des Harns (Filtration, Reabsorption und Konzentration) ist. Durch Sekretion und Reabsorption ist die Niere entscheidend an wichtigen systemischen Regulationen beteiligt wie

Außerdem ist die Niere ein endokrines Organ, das durch Synthese und Sekretion von Renin und Erythropoetin an der systemischen Blutdruckregulation und Erythropoese beteiligt ist.

2 Anatomie

2.1 Überblick

Beim Menschen liegen die Nieren unterhalb des Zwerchfells im Retroperitonealraum. Sie haben eine Länge von etwa 10-12 cm und eine Breite von 5-6 cm. Das Gewicht variiert ungefähr zwischen 120-200 g. Von außen ist die Niere von einer derben, nur wenig dehnbaren Bindegewebshülle umgeben, der Capsula fibrosa renis. Ihr liegt ein ausgedehntes Fettlager, die Capsula adiposa (renis), an. Sie ist wiederum in einen derben Fasziensack, die Fascia renalis, eingebettet.

Die einzelne Niere besteht aus 6-9 gleichartigen Einheiten, den so genannten Nierenlappen (Lobi renales), die man in Nierenmark (Medulla renalis) und Nierenrinde (Cortex renalis) gliedert. Die Form des Marks eines jeden Lobus erinnert an einen Kegel bzw. eine Pyramide, weshalb man auch von den "Nierenpyramiden" oder "Markpyramiden" spricht. Die Spitze jeder Nierenpyramide ragt als Nierenpapille in die Nierenkelche. Auf der Nierenpapille erkennt man die feinen Mündungen der Ductus papillares, die so genannten Harnporen (Pori uriniferi). Die Nierenkelche formen in ihrer Gesamtheit wiederum das Nierenbecken (Pelvis renalis).

Die Rinde liegt als etwa 1 cm breiter Streifen oberhalb der Basis der Markpyramiden und füllt als Columnae renales den Raum zwischen den Pyramiden aus. Vom Mark ausgehend ragen die geraden Anteile der Nierentubuli (Partes rectae) und Sammelrohre in Form so genannter Markstrahlen in die Rinde. Das Rindengewebe um die Markstrahlen herum wird als Rindenlabyrinth bezeichnet. Es beinhaltet die gewundenen Tubulusanteile (Partes convolutae) und Nierenkörperchen.

2.2 Entwicklung

siehe: Nierenentwicklung

2.3 Gefäßversorgung

Die arterielle Versorgung der Nieren erfolgt über die beiden Arteriae renales, den Abtransport venösen Blutes besorgen die sie begleitenden Venae renales.

2.3.1 Arterien

Nierenarterien sind gleichzeitig Vasa privata (Nierenstoffwechsel) und Vasa publica (Klärfunktion). Je eine Arteria renalis sinistra und eine Arteria renalis dextra entspringen in Höhe von LWK II aus der Aorta abdominalis. Die Arteria renalis dextra läuft dorsal der Vena cava inferior und ist etwas länger als die Arteria renalis sinistra. Am Hilum teilt sich die Arteria renalis in 5 kleinere Segmentarterien.

2.3.1.1 Äste der Arteria renalis
2.3.1.2 Intrarenale Nierengefäße

Die am Hilum eintretenden Segmentarterien geben Arteriae lobares ab, die zwischen zwei Nierenpyramiden kapselwärts laufen. Die Arteriae lobares wiederum geben Bogenarterien (Arteriae arcuatae) ab, die an der Pyramidenbasis laufen. Daraus entspringen wiederum Arteriae interlobulares, die die Arteriolae afferentes speisen. Diese laufen durch die Nierenkörperchen (Glomeruli) bis zu den Arteriolae efferentes, die immer noch arterielles Blut führen. Erst in der Rinde wird das Blut über Kapillaren in die Venen geleitet.

2.3.2 Venen

Der venöse Abfluss erfolgt über die Vena renalis sinistra und die Vena renalis dextra. Sie treten am Hilum aus und münden in die Vena cava inferior. Die Vena renalis sinistra liegt vor der Aorta abdominalis. Zuflüsse zur Vena renalis sinistra sind:

2.3.3 Lymphabfluss

Der Lymphabfluss erfolgt in die Nll. lumbales um die Aorta und Vena cava inferior herum in die beiden Trunci lumbales.

2.4 Innervation

Die sympathische Innervation wird durch Fasern aus den Ganglia aorticorenalia besorgt, die als Plexus renalis die Nierenarterien umgeben. Die parasympathische Innervation wird zur Zeit (2009) nicht vollständig verstanden.

2.5 Topographie

Dorsal der Niere haben folgende Nerven Kontakt mit der Niere:

3 Histologie

Die Niere besteht aus zahlreichen kleineren Einheiten, den Nephronen, in denen der Harn gebildet wird. Jede der menschlichen Nieren enthält 1-1,2 Mio Nephrone. Das Nephron selbst besteht aus Nierenkörperchen (Glomeruli) und einem Tubulusapparat. Es lässt sich von proximal nach distal systematisch in folgende Abschnitte unterteilen:

Die geraden Stücke (Partes rectae) des proximalen und distalen Tubulus werden mit dem Intermediärtubulus zusammen als Henle-Schleife bezeichnet.

Als Endstrecke des Tubulussystems gelten die Sammelrohre, die im erweiterten Sinn ebenfalls als Teil des Nephrons angesehen werden können. Sie drainieren mehrere distale Tubuli und ziehen in das Innenmark der Markpyramiden, wo sie sich zu Papillengängen (Ductus papillares) zusammenschließen. Diese entlassen den Sekundärharn über die Nierenpapille in die Nierenkelche.

4 Physiologie

4.1 Filtration des Primärharns

Der erste Schritt der Harnbildung ist die Filtration des Primärharns. Dieser findet in den Nierenkörperchen in der Nierenrinde (Cortex renalis) statt. Die Menge des Primärharns beträgt bei durchschnittlicher Flüssigkeitszufuhr ca. 180 Liter pro Tag.

Im Glomerulum, dem Blutgefäßknäuel in der Bowman-Kapsel, wird durch den Blutdruck von ca. 50 Torr das Blutplasma durch das innere Blatt der Bowman-Kapsel abgepresst, wobei die größeren Blutbestandteile (Blutzellen und Makromoleküle) jedoch im Blutgefäß verbleiben (Filtration). Der Gegendruck, der vom Inneren der Bowman-Kapsel bzw. vom Kapselblatt kommt, beträgt etwa 17 Torr ("Kapseldruck"). Die großen Eiweißmoleküle im Blut halten Wasser im Blutgefäß zurück. Der dadurch entstehende Druck heißt onkotischer Druck oder kolloidosmotischer Druck und beträgt 25 Torr.

Der Kapseldruck und der kolloidosmotische Druck wirken dem Blutdruck entgegen. Somit ergibt sich an der Bowman-Kapsel ein effektiver Filtrationsdruck von etwa 8 Torr. Schwankt der Blutdruck und fällt in einen kritischen Bereich, kommt es zu einer Gegenregulation der Niere. Durch die Ausschüttung von Renin aus den Zellen des juxtaglomerulären Apparates wird das Renin-Angiotensin-Aldosteron-System (RAAS) aktiviert, wodurch der effektive Filtrationsdruck wieder steigt.

4.2 Modifikation des Primärharns

Der zweite Schritt besteht in der Modifikation des Primärharns, die im proximalen Tubulus stattfindet. Diese umfasst zwei Mechanismen. Zum Einen erfolgt eine aktive Rückresorption von Elektrolyten, Glucose und Resteiweißen aus dem Tubulus ins Blut, sowie eine passive Rückresorption von Wasser. Zum Anderen findet ein aktive Sekretion von Harnstoff, Harnsäure, Kreatinin, Aminosäuren und Elektrolyten aus dem Blut in das Tubulussystem statt. Die Rückresorption hat jedoch ein Transportmaximum. Wenn das Angebot eines bestimmten Stoffes (z.B. Glucose beim Diabetes mellitus) die so genannte Nierenschwelle übersteigt, wird dieses nicht ins Blut rückresorbiert und mit dem Harn ausgeschieden.

Durch diese Mechanismen wird das Volumen des Primärharns auf durchschnittlich 18-20 Liter pro Tag reduziert.

4.3 Harnkonzentrierung

Der letzte Schritt ist die weitere Harnkonzentrierung. Sie läuft im Sammelrohr und in der Henle-Schleife ab. Natrium wird aktiv in den Extrazellulärraum transportiert, dem Wasser aufgrund des Konzentrationsgefälles passiv folgt. Die Henle-Schleife ist aber für Wasser undurchlässig, so dass aus dem Sammelrohr (durch die hohe Natriumkonzentrationen um die Henle-Schleife) entzogenes Wasser nicht wieder in die Henle-Schleife kann, sondern in die sie umgebenden Blutgefäße diffundiert. Dabei wirkt das Gegenstromprinzip:

Unterstützt wird dieser Vorgang durch 2 Hormone:

  • Adiuretin (Hormon des Hypophysenhinterlappens) erhöht die Durchlässigkeit der Membran des Sammelrohrs für Wasser, so das Wasser schneller aus dem Sammelrohr ins Blut zurückströmt.
  • Aldosteron (Hormon der Nebennierenrinde) erhöht die Natriumrückresorption aus dem Sammelrohr, dem passiv Wasser folgt.

Der ihm Rahmen des oben beschriebenen Konzentrationsprozesses entstandene Sekundärharn hat nur noch ein Volumen von etwa 1,5 Liter pro Tag.

4.4 Hormonproduktion

Neben ihrer Ausscheidungsfunktion produziert die Niere die Hormone Renin und Erythropoetin, das die Produktion von Erythrozyten stimuliert.

Die Nierenfunktion kann an Hand der Urinmenge, der Urinkonzentration und der Konzentration der harnpflichtigen Substanzen (Kreatinin, Harnstoff, Harnsäure, Kalium) im Blut abgeschätzt werden. Differenziertere Aussagen über die Nierenfunktion können über die Ermittlung der Clearance getroffen werden.

siehe auch: Aufgabe der Niere im Säure-Basenhaushalt

5 Klinik

5.1 Diagnostik

Die Morphologie und Funktion der Nieren kann durch zahlreiche diagnostische Methoden überprüft werden, z.B.:

5.2 Erkrankungen

Zu den Erkrankungen der Niere zählen unter anderem:

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