Eine Reise durch die Physiologie

VIII.       IX. Nierenfunktion und ableitende Harnwege       X.


Aufgaben der Niere, funktionelle Reserven des renalen Gewebes

Bildung des glomerulären Filtrats, glomerulo-tubuläre Balance

Proximales Tubulussystem, Vorgänge entlang des gesamten Nephrons

Funktionen des Nierenmarks, Gegenstrommechanismus

Tubuläre Sekretion, distale Tubuli und Sammelrohre

Druckverhältnisse in der Niere, Motorik von Ureter und Harnblase; Detrusionsmechanismus

Steuerung der Nierenfunktion (hämodynamisch, neural, humoral)

Metabolische und endokrine Aufgaben und Eigenschaften der Niere

Untersuchung der Nierenfunktion


Die Nieren scheiden nicht nur Harn aus, sie sind auch hormonell und enzymatisch aktiv, beeinflussen Kreislauf und metabolischen Status, produzieren Erythropoetin, Renin, aktivieren Vitamin D; sie reagieren auf zahlreiche Signalstoffe; und sie werden autonom-nervös reguliert. Eine Einschränkung der Nierenfunktion verändert zahlreiche Stoff- und Hormonkonzentrationen im Blut. Das Verständnis der renalen Physiologie ist wichtig für ein rationales klinisches Problemmanagement im Rahmen der Behandlung von Nierenkrankheiten.

Einschlägige Funktionen betreffen nicht nur die Ausscheidung von Stoffwechselendprodukten (Wasserstoffionen, Ammoniumionen und Harnstoff als Abbauprodukt von Aminosäuren, Kreatinin aus dem Muskelstoffwechsel, Harnsäure aus dem Nukleinsäurestoffwechsel) und Salzen (Natrium, Kalium, Chlorid, ..), sondern auch den Säure-Basen-Haushalt, Wasserausscheidung und Osmolarität, Blutbildung, Blutdruck und Blutvolumen. Zur Erfüllung der Ausscheidungsfunktionen ist eine hohe Blutversorgung notwendig: Die Perfusion der Nieren beträgt bei erwachsenen Personen etwa 1 l/min, über einen weiten Blutdruckbereich recht konstant (Autoregulation).

Die Entstehung des Harns beginnt im Anfangsteil des Nephrons, dem Glomerulum; sein kapillärer Blutdruck von mehr als 50 mmHg bedingt die Filtration von bis zu 200 Litern "Primärharn" pro Tag. Dieser enthält alle mikromolekularen Bestandteile des Blutplasmas, die meisten von ihnen werden anschließend vom Tubulus rückresorbiert und gelangen wieder ins Blut. Das gilt auch für ≈99% des filtrierten Wassers, und so bleiben 1-2 Liter Harn pro Tag zurück - mit in ihm angereicherten Stoffen, die nicht im selben Maß wie Wasser rückresorbiert, oder auch zusätzlich tubulär sezerniert werden.

Dieser Mechanismus ermöglicht die automatische Konzentrierung von Stoffen, die von den Tubuluszellen "ignoriert" werden, weil es für sie keine Transportmechanismen gibt (wie das pflanzliche Kohlenhydrat Inulin) oder weil sie nur schwach wiederaufgenommen werden. Wird die Substanz gar nicht resorbiert, entspricht ihre Clearance der glomerulär filtrierten Flüssigkeitsmenge (GFR: glomerular filtration rate). Als Clearance bezeichnet man die von einem Stoff in einer bestimmten Zeit (z.B. pro Minute) befreite Flüssigkeitsmenge (Volumen / Zeit).

Die proximalen Tubuli tragen die Hauptlast der Rückresorption; sie holen z.B. Kalium und Glukose zur Gänze aus dem Primärharn zurück, zudem Aminosäuren, die meisten Mineralstoffe, und zwei Drittel des glomerulär filtrierten Flüssigkeitsvolumens. Hormonelle Feinabstimmungen (Parathormon, Kalzitonin) regeln das Ausmaß der Resorption von Kalzium und Phosphat.

Im Nierenmark baut sich eine (bis 5-fach) hyperosmolare Zone auf: Dadurch wird effiziente Wasserausscheidung möglich. Hinter der hohen osmotischen Konzentration im Nierenmark steht das Gegenstromprinzip: Kochsalz wird aus dem (wasserundurchlässigen) aufsteigenden Schenkel der Henle-Schleife gepumpt (aktiv), die Tubulusflüssigkeit wird immer salzärmer und gelangt schließlich hypoton in die Rindenzone zurück. Wasser wandert aus dem absteigenden Schenkel der Henle-Schleife ins Interstitium, im Mark baut sich entlang der Tubuli ein Konzentrationsgradient auf. Dieser erleichtert eine allfällig notwendige (z.B. Durstzustand) rasche Wasseraufnahme aus den Sammelrohren.

Aus dem spätdistalen und Sammelrohrsystem kann Wasser rückresorbiert werden, gesteuert vom Gehirn (hypothalamisch-hypophysär) über das antidiuretische Hormon ("Wassersparhormon"). Auch Harnstoff wandert teils zurück in das Nierenmark und beteiligt sich an der osmotischen Dynamik (Harnstoffmechanismus).

Die Steuerung der Blase erfolgt im Zusammenspiel von Großhirn, Brücke (pontines Miktionszentrum) und Rückenmark - somatisch, sympathisch und parasympathisch. Der Miktionsreflex geht von Dehnungsrezeptoren in der Blasenwand aus und mündet in einer Anregung der Blasenmuskulatur (m. detrusor vesicae) sowie Erschlaffung des Ausflußtrichters.

© H. Hinghofer-Szalkay