Niere

Die Nebennieren liegen auf den Nieren auf.

Der Nierenhilus liegt medial.
Dort tritt der Harnleiter aus, aber auch die Nierenvene und Lymphgefässe.
 Auch die Eintrittsstelle für die Nierenarterie und Nerven.

Beim Schnitt durch eine frische Niere wird eine Gliederung in Nierenrinde und Nierenmark sichtbar, an das Mark anschliessend die Hohlräume Nierenkelche und Nierenbecken. Das Nierenbecken geht in den Harnleiter über.

Das Nierenmark besteht aus mehreren Markpyramiden, die gestreift erscheinen durch viele nebeneinander liegende Harnkanälchen und Blutgefäße. Die Spitzen werden Nierenpapillen genannt und enden jeweils in einem Nierenkelch, der den austretenden Urin aufnimmt. In der Nierenrinde liegen v.a. die Nierenkörperchen und Teile der Tubuli. 

Das Nephron ist die kleinste Funktionseinheit der Niere. Es besteht aus Glomerulus mit Bowmanscher Kapsel (beide zusammen heissen Nierenkörper), den verschiedenen Abschnitten des Tubulus sowie dessen Kapillarnetz und dem juxtaglomerulären Apparat .

Ein Nephron besteht aus:

• dem Nierenkörperchen (Corpusculum renale, auch Glomeruli genannt). Darin wird der Primärharn oder Glomerulusfiltrat gewonnen. 
• das anschliessende Kanalsystem, dem Tubulusapparat, in welchem der Primärharn durch Reabsorptionsvorgänge stark konzentriert wird und über das Sammelrohr als Urin in einen Nierenkelch weitergeleitet wird.

• Regelung der Wasser- (Osmoseregulation) und Elektrolytausscheidung (Natrium, Kalium, Kalzium, Magnesium und Phosphat): Je nach Bedarf des Organismus kann die Wasserausscheidung vermindert oder verstärkt werden, indem die Nieren bei der Urinbildung konzentrieren oder verdünnen. Die Nieren können auch Na- und K-Ionen in unterschiedlicher Menge ausscheiden, 
• Regulierung Säure-Basen-Haushalt (Aufrechterhaltung des normalen pH-Wertes im Blut): je nach Bedarf mehr oder weniger H+- Ionen ausscheiden und Bikarbonat rückresorbieren. Schutz vor Azidose und Alkalose, 
• Regulierung des Blutdrucks (durch Enzym Renin). 
• Bildung vom hormonähnlichen Enzym Renin: zuständig für den Salz- und Wasserhaushalt & Regulation des Blutdrucks)
• Umwandlung der VitD-Vorstufe in das wirksame VitD-Hormon. 
• Ausscheidung wasserlöslicher Vitamine (Vit B und C)
• Ausscheidung von Endprodukten aus dem Eiweissstoffwechsel (harnpflichtige Substanzen): Die stickstoffhaltigen Substanzen Harnstoff, Harnsäure und Kreatinin werden ausgeschieden,
• Ausscheidung körperfremder Stoffe: z.B.: Arzneimittel und Farbstoffe.

Es wird Renin, Erythropoetin und das D-Hormon in der Niere gebildet. Das Renin wird in besonderen Zellen in der 
Nähe der Glomeruli gebildet. Es bewirkt die Entstehung von Angiotensin 1 und 2 zur Blutdruckerhöhung.

Schritt 1: Filtration, aus den Kapillarschlingen der Glomeruli wird durch die Treibkraft des arteriellen Blutdrucks eine blutplasmaähnliche Flüssigkeit abgefiltert, der Primärharn. Dieser enthält Bestandteile des Blutplasmas mit Ausnahme der grossmolekularen,

Schritt 2: Rückresorption,

Schritt 3: Sekretion,Schritt 4: Konzentration.

Filtration: aus den Kapillarschlingen der Glomeruli wird durch die Treibkraft des arteriellen Blutdrucks eine blutplasmaähnliche Flüssigkeit abgefiltert, der Primärharn. Dieser enthält Bestandteile des Blutplasmas mit Ausnahme der grossmolekularen,

Rückresorption: Bestandteile des Primärharns, die für den Körper physiologisch notwendig sind, werden in das Kapillarnetz, das die Tubuli umgibt, zurückgenommen: Wasser, Glukose, Bikarbonat, Vitamine und weitere Stoffe. Die Rückresorption geschieht teils passiv, teils aktiv d.h. durch Energieaufwendung der Zellen. Die meisten Rückresorptionsvorgänge finden im 
ersten Abschnitt des Tubulus statt.

In 24 Stunden werden ca. 170 Liter Primärharn abgefiltert und etwa 1,5 – 2 Liter Endharn ausgeschieden

Der Primärharn enthält im Gegensatz zum Urin alle Bestandteile des Blutplasmas mit Ausnahme der grosmolekularen Eiweisse.

Wasser: 95-98 %,

Stickstoffhaltige Substanzen: ca. 30g Harnstoff, ca. 1-2 g Kreatinin und ca. 1-2 g Harnsäure,

Farbstoffe: Urochrom, Urobilinogen,

Salze: ca. 15g Kochsalz, phosphorsaure Salze, Ammoniumsalze, Schwefelsalze,

Organische Säuren: Milchsäure, Zitronensäure, Oxalsäure.

Die beiden Harnleiter verbinden die Nieren bzw. die beiden Nierenbecken mit der Harnblase.

Länge: ca. 25 cm

Aufbau: Die wand der Harnleiter besteht aus drei Gewebearten: die Auskleidung besteht aus Übergangsepithel, darauf folgen 2-3 Schichten Muskulatur, ausen Bindegewebe.

Lage: in kleinen Becken hinter den Schambeinen, bei der Frau vor der Gebärmutter, beim Mann vor dem Rectum.

Aufbau: Die gleichen Schichten wie die Harnleiter: die Auskleidung besteht aus Übergangsepithel, darauf folgen 2-3 Schichten Muskulatur, aussen Bindegewebe.

Die Harnleiter münden im hinteren unteren Bereich der Blase ein, sie durchziehen die Blasenwand schräg und eineSchleimhautfalte liegt so, daß eine Art Verschluß entsteht, der den Rückstau von Urin in die Nieren erschwert.

Die Füllung und Dehnung der Harnblase wird ab etwa 150-300 ml über sensible Nervenbahnen zum Gehirn gemeldet und 
als Harndrang wahrgenommen.

Länge: bei der Frau 2,5 – 5 cm.

Verlauf: Die Harnröhre der Frau verläuft gerade und mündet im Scheidenvorhof.

Die Harnröhre des Mannes verläuft in zwei typischen Krümmungen und mündet auf der Eichel. Ihr erster Abschnitt zieht durch die Prostata.

Die Harnröhre besitzt zwei Schliessmuskel. Einen inneren aus unwillkürlicher glatter Muskulatur und einen äusseren aus willkürlicher quergestreifter Muskulatur. Der innere Schliessmuskel erschlaft reflektorisch, der äussere kann willkürlich geöffnet  oder geschlossen werden.

1. glomeruläre Filtration -> Ergebnis Primärhahn (wie Blutplasma ohne Eiweiss) (ca. 150l - 120ml pro Minute)
2. tubuläre Rückresorption -> alle Sachen, die der Körper noch braucht, werden zurückgeholt. 
3. tubuläre Sekretion -> bestimmte Substanzen, die abfiltriert werden können, werden bewusst in den Tubulus-Aparat abgegeben (Kalium, Säuren, Amoniak, etc.) -> diese gehen zurück in den Tubulus-Aparat. 
4. Konzentration / Ausscheidung.

Das Nierenkörperchen besteht aus dem  Glomerulus und einer diesen umgebenen Kapsel, der Bowman-Kapsel. Das äussere Blatt der Bownman-Kapsel ist ein einfaches Platenepithel. Das innere Blatt der Bownman-Kapsel umhüllt die Kapillarfüsschen / den Kapillarkneuel (Podozyten; Glomeruluskapillarschlingen). 
An der Ein- bzw. Austrittspforte der Kapillare (Gefässpol des Nierenkörperchens) geht das äussere in das innere Blatt über. Zwischen den beiden Blätter liegt der Kapselraum (Spaltraum), indem das Glomerulusfiltrat hineingepresst wird.

Das Kapillarkneuel hat einen speziellen Aufbau und ist durchlässig für kleinste Teilchen. Durch den Druck wird aus dem Blut (ca. 1l pro Minute), das durch die Glomerulusschlingen fliesst, ein wässriges Filtrat abgepresst, das Glomerulusfiltrat. Der Filter hat drei Schichten:

• Kapillarendothel: Dieses funktioniert wie ein Sieb. Grosse Substanzen wie Blutzellen bleiben zurück (bspw. Trombozyten, rote und weisse Blutkörperchen, Eiweisse).
• Basalmembran: Hat eine negative Ladung und hindert negativ geladene Proteine am Durchtritt. Albumin würde theoretisch durchgehen, da sie jedoch negativ geladen sind und die Balasmembrane ebenfalls, stossen sie sich gegenseitig ab. 
• •Podozytenfortsätze: ein weiterer Feinsieb, dass nur kleine Substanzen durchlässt.  

Die Podozyten-Kapsel umzingelt die Kapillare und hält die Basalmembrane auf den Kapillaren fest. 

am Gefäßpol des Nierenkörperchens (Ein- und Austritt Gefäße) stülpt sich Anfang des Nierenkanälchens über Glomerulus
es entsteht ein doppelwandiger Becher (Bowman-Kapsel)
in Spalt zw. den Wänden wird Primärharn abfiltriert, am Harnpol des Nierenkörperchens in ableitendes Nierenkanälchen geleitet

Passiver Vorgang der Filterung des Blutes im Nierenkörperchen.

Wasser, Elektrolyte und kleine Moleküle (bspw. Glukose) können die Blut-Harn-Schranke ungehindert passieren. Entsprechend enthält die ca. 150-180l pro Tag hergestellte Glomerulusfiltrat (= Primärharn) die gleiche Konzentration wie Blutplasma, jedoch nahezu keine Eiweisse. 

Im Primärharn ist alles enthalten, was der Körper braucht oder evtl. nicht braucht. In den weiteren Abschnitten wird das geholt, was der Körper braucht. 

Am unteren Ende des Nierenkörperchens liegt der Harnpol, an dem der Kapselraum in den proximalen Tubulus übergeht. 

Im Inneren liegt das Nierenbecken, dort schliesst sich nach Aussen das Nierenmark an. Ganz aussen liegt die Nierenrinde (Cortex renalis). Ausläufer der Rinde reichen hinunter bis zum Becken, und teilen so die Markschicht in 8 - 16 kegelförmige Markpyramiden ein. Die Spitzen dieser heissen Nierenpapillen. Jede Nierenpapille besitzt kleine Öffnungen. Diese münden in die Nierenkelche. Dort wird der "fertige" Urin aufgefangen und in das Nierenbecken weitergeleitet. Dort wird der Urin gesammelt.

Der proximale Tubulus verläuft anfangs noch stark gewunden im Rindenbereich. Ein gerade verlaufender Teil schliesst sich an und zieht bis zum Nierenmarkraum. Dieser Teil des Tubuls wird vom Kapillarnetz der efferenten Arteriolen umschlungen. Hier findet ein Flüssigkeitsaustausch statt.

Der gerade Teil macht einen Bogen (Henlesche Schleife) und zieht im aufsteigenden Ast des distalen Tubuls zurück in die Nähe des Glomerulum. Dort berührt der gewundene Ast die zuleitende Arteriole (Vas afferens) des Nierenkörperchens (juxtaglomeruläre Apparat). Dort wird das Hormon Renin gebildet.

Der gewundene Ast des distalen Tubulus geht schliesslich in ein Sammelrohr über und vereinigt sich mit den Tubuli anderer Nephrone. In den Sammelrohren kann durch Adiuretin Wasser resorbiert werden, ebenso wie in den distalen Tubuli. Der Sekundärharn erreicht über die Sammelrohre das Nierenbecken.

Mittels tubulärer Rückresorption erfolgt eine aktive Rückresorption von nötigen Stoffen in die Blutbahnen. 99% des glomerulären Filtrats und 99% des gefilterten Natriumchlorids werden im tubulären Anteil des Nephrons wieder reabsorbiert (rückresorbiert).

Rückresorbiert werden:

• Elektrolyte (zu 2/3 im proximalen Tubulus rückresorbiert) wie:
  • Chlorid
  • Bikarbonat
  • Natrium
  • Kalzium
  • Kalium
• Andere Substanzen bis zu einer bestimmten Menge
  • Glukose
  • einzelne Aminosäuren
• Wasser (passive Rückresorption), da Natrium rückresorbiert wird und das Wasser dem Natrium folgt

Die tubuläre Sekretion ist ein aktiver Vorgang. 

Aus dem Tubulus werden nicht nur Stoffe rückresorbiert, sondern umgekehrt auch in den Tubulus abgegeben. Dabei wird die Ausscheidung körpereigenen und körperfremden Substanzen beschleinigt. Diese Substanzen werden bewusst in den Tubulusapparat abgegeben, teilweise auch als Tausch (Natrium geht raus durch das Aldosteron, welches Kalium zurück in den Tubulus geben muss). 

Das Gegenstromprinzip besteht aus drei Teilen:

• dem dünnen, absteigenden Schenkel der Henle-Schleife
• dem dicken, aufsteigenden Schenkel der Henle-Schleife
• dem zwischen beiden Teilen liegenden Interstitium. 

Der dünne, absteigende Anteil der Henle-Schleife ist für Wasser durchlässig. Der dicke, aufsteigende Schleifenteil ist es nicht. Innerhalb des aufsteigenden Henle-Schleifenanteils wandern Natrium-Ionen aus dem Harn ins benachbart gelegene Interstitium. Diese Wanderung erfolgt durch aktiven Transport. Das Wasser wandert nicht ins Interstitium, sondern bleibt im Harn erhalten. Anders als das Natrium ist es dem Wasser, wegen der undurchlässigen Anteile der Henle-Schleife, überhaupt nicht möglich, das Interstitium zu erreichen. Aus diesem Grund wird die Flüssigkeit hypoton, während das Interstitium Hypertonizität erhält.

Ins hyperton gewordene Interstitium fliest schließlich Wasser ein, das aus dem absteigend dünnen Teil der Henle-Schleife stammt. Denn in diesem Anteil der Schleife ist die Wand wasserdurchlässig. Auf diese Weise wird der Primärharn aufkonzentriert: die Konzentrierung erfolgt innerhalb des absteigenden Anteils der Schleife ohne zusätzlichen Energieaufwand. Wasser wird dem Primärharn bei der Konzentrierung durch das Gegenstromprinzip entzogen.

Die Wasserrückgewinnung in den Nieren ist dank des Prinzips passiv möglich und ist dabei an die Rückresorption von Natrium gekoppelt. Dieses Vorgehen ist extrem energieeffizient.