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 Säure-Basen-Haushalt. Sie produzieren Erythropoetin, Renin, aktivieren Vitamin D, und sind metabolisch aktiv; sie reagieren auf zahlreiche Signalstoffe; und sie werden autonom-nervös reguliert. Eine Einschränkung der Nierenfunktion verändert zahlreiche Stoff- und Hormonkonzentrationen im Blut; das Verständnis physiologischer Mechanismen ist wichtig für ein rationales klinisches Problemmanagement.

Renale 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 renale Perfusion beträgt bei erwachsenen Personen (für beide Nieren) etwa 1 l/min, und die Durchblutung ist über einen weiten Bereich von Blutdruckänderungen ziemlich unabhängig (Autoregulation).

Die Entstehung des Harns beginnt im Anfangsteil des Nephrons, dem Glomerulum; ein 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 normalerweise 1-2 Liter Harn pro Tag zurück - mit in ihm angereicherten Stoffen, die nicht im selben Maß wie Wasser rückresorbiert, oder auch tubulär sezerniert wurden.

Wird ein filtrierter Stoff von den Tubuluszellen völlig ignoriert (weil es für ihn keine Transportmechanismen gibt, wie beim pflanzlichen Kohlenhydrat Inulin), ist seine Konzentration - im Vergleich zum Blutplasma - im Endharn automatisch verhundertfacht. Die Flüssigkeit, welche die Niere durchläuft, wird von dieser Substanz völlig gereinigt; seine Clearance entspricht dann (so gut wie) der glomerulär filtrierten Flüssigkeitsmenge (GFR: glomerular filtration rate). Als Clearance bezeichnet man die von einem Stoff 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 hyperosmolare Zone auf (bis 5-fache Konzentierung): Dadurch wird eine effiziente Steuerung der Wasserausscheidung ermöglicht. 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) und Erschlaffung des Ausflußtrichters.


© H. Hinghofer-Szalkay