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Niere: Aufbau, Harnbildung und Aufgaben verstehen
Die Nieren filtern das Blut, scheiden Abfallstoffe mit dem Urin aus und halten das innere Milieu des Körpers stabil. Dazu regeln sie unter anderem den Wasser-, Elektrolyt- und Säure-Basen-Haushalt sowie den Blutdruck.
Hake ab, was du schon kannst — und komm am Ende hierher zurück!
Warum braucht dein Körper die Nieren?
Beim Stoffwechsel entstehen Stoffe, die der Körper nicht dauerhaft behalten kann. Dazu gehört Harnstoff, der beim Abbau von Eiweißen entsteht. Auch körperfremde Stoffe wie manche Medikamente können über die Nieren ausgeschieden werden.
Die Nieren sind aber keine einfachen Abfallfilter. Sie entscheiden fortlaufend, wie viel Wasser und welche gelösten Stoffe im Körper bleiben. Dadurch tragen sie zur Homöostase bei: Das ist die Regulation eines möglichst stabilen inneren Milieus.
Ausscheidung
Ausscheidung bedeutet, dass der Körper Stoffwechselprodukte, überschüssige Stoffe oder körperfremde Stoffe abgibt. Die Harnbildung ist deshalb Ausscheidung. Unverdaute Nahrungsreste wurden dagegen nicht in den Körper aufgenommen; ihre Abgabe gehört nicht zur Harnbildung.
Die Niere entfernt nicht einfach alles Kleine aus dem Blut. Sie filtriert zunächst und gewinnt anschließend benötigte Stoffe und den größten Teil des Wassers zurück.
Wie ist eine Niere aufgebaut?
Die meisten Menschen besitzen zwei bohnenförmige Nieren. Sie liegen rechts und links der Wirbelsäule im hinteren Bauchraum, dicht unterhalb des Zwerchfells. Eine erwachsene Niere ist ungefähr 10 bis 12 Zentimeter lang.
Am eingebuchteten Rand befindet sich die Nierenpforte, auch Hilus genannt. Hier führen die Nierenarterie, die Nierenvene, Lymphgefäße und Nerven in die Niere hinein oder aus ihr heraus. Außerdem beginnt dort der Harnleiter.
Im Inneren lassen sich drei wichtige Bereiche unterscheiden:
- Die äußere Nierenrinde enthält die Nierenkörperchen.
- Im Nierenmark verlaufen Teile der Nierenkanälchen und Sammelrohre.
- Das Nierenbecken sammelt den fertigen Urin und leitet ihn in den Harnleiter.
Bindegewebe und Fett umgeben, schützen und verankern die Niere. Die auf der Niere sitzende Nebenniere ist eine eigene Drüse und kein Teil des Nierengewebes.
Wie arbeitet ein Nephron?
Die kleinste funktionelle Einheit der Niere heißt Nephron. Jede Niere besitzt ungefähr eine Million davon. Ein Nephron besteht aus einem Nierenkörperchen und einem angeschlossenen Nierenkanälchen, dem Tubulus.
Nierenkörperchen
Das Nierenkörperchen enthält ein feines Gefäßknäuel, den Glomerulus. Es wird von der Bowman-Kapsel umschlossen. Hier beginnt die Filtration des Blutes.
Der Blutdruck presst Wasser und kleine gelöste Moleküle aus den Kapillaren in die Bowman-Kapsel. Dazu gehören beispielsweise Glukose und Harnstoff. Blutzellen, große Moleküle und die meisten Bluteiweiße bleiben normalerweise in den Gefäßen.
Die entstandene, nahezu eiweißfreie Flüssigkeit heißt Primärharn. Beide Nieren bilden zusammen ungefähr 150 bis 180 Liter Primärharn pro Tag. Diese Menge ist nicht mit der ausgeschiedenen Urinmenge gleichzusetzen.
Stell dir die Filtration als ersten Sortierschritt vor: Wasser, Glukose und Harnstoff gelangen in den Primärharn. Blutzellen bleiben im Blut. Glukose wird anschließend normalerweise fast vollständig zurückgewonnen, während Harnstoff zu den auszuscheidenden Stoffen gehört.
Wähle in jeder Lücke die passende Form und prüfe anschließend deine Antworten.
Die Filtration beginnt im . Dabei entsteht der . Blutzellen bleiben normalerweise im . Der angeschlossene verändert das Filtrat weiter.
Wie wird aus Primärharn Urin?
Der Primärharn enthält neben Abfallstoffen noch viel Wasser und viele benötigte Stoffe. Würde der Körper ihn vollständig ausscheiden, verlöre er in kurzer Zeit lebensgefährlich viel Flüssigkeit. Deshalb wird das Filtrat im Tubulus sorgfältig verändert.
Rückresorption holt Stoffe zurück
Bei der Rückresorption gelangen benötigte Stoffe aus dem Tubulus zurück ins Blut. Dazu gehören unter anderem Glukose, Aminosäuren und verschiedene Elektrolyte wie Natrium, Kalzium und Kalium. Wasser folgt den Stofftransporten größtenteils passiv.
Sekretion ergänzt die Ausscheidung
Bei der tubulären Sekretion verläuft der Transport in die Gegenrichtung: Stoffe werden gezielt aus dem Blut in den Tubulus abgegeben. So kann die Niere beispielsweise körperfremde Stoffe und bestimmte Abbauprodukte schneller ausscheiden.
Konzentration spart Wasser
In Teilen der Nierenkanälchen und in den Sammelrohren wird dem Harn weiteres Wasser entzogen. Von den täglich etwa 150 bis 180 Litern Primärharn verlassen daher normalerweise nur ungefähr 0,5 bis 2 Liter als fertiger Urin den Körper. Die tatsächliche Menge hängt unter anderem vom Wasserhaushalt ab.
Filtration: vom Blut in die Bowman-Kapsel. Rückresorption: vom Tubulus zurück ins Blut. Sekretion: vom Blut zusätzlich in den Tubulus.
Wie regelt die Niere den Körper?
Die Nieren passen die Ausscheidung an den Zustand des Körpers an. Bei Wassermangel halten sie mehr Wasser zurück. Bei einem Überschuss können sie mehr Wasser ausscheiden. Auch Elektrolyte und der Säure-Basen-Haushalt werden auf diese Weise reguliert.
Wasserrückhaltung vergrößert tendenziell das Flüssigkeitsvolumen in den Blutgefäßen und kann den Blutdruck erhöhen. Eine stärkere Wasserausscheidung vermindert dieses Volumen.
Renin beeinflusst den Blutdruck
Bei verminderter Nierendurchblutung, Natriummangel oder Aktivierung des Sympathikus kann die Niere mehr Renin ausschütten. Über eine Reaktionskette bewirkt Renin, dass Natrium und Wasser stärker zurückgehalten werden und sich Blutgefäße verengen. Beides lässt den Blutdruck steigen.
Die Beziehung funktioniert auch in die andere Richtung: Dauerhaft hoher Blutdruck kann die Nierengefäße schädigen. Eine Nierenerkrankung kann wiederum Bluthochdruck fördern.
Erythropoetin unterstützt den Sauerstofftransport
Bei Sauerstoffmangel bildet die Niere mehr Erythropoetin, kurz EPO. Dieses Hormon regt im Knochenmark die Neubildung roter Blutkörperchen an. Mehr rote Blutkörperchen können die Sauerstofftransportkapazität des Blutes erhöhen.
Die Niere bildet außerdem Calcitriol, die aktive Form von Vitamin D. Calcitriol ist an der Regulation der Kalziummenge im Körper beteiligt.
In sauerstoffarmer Hochgebirgsluft erhält die Niere das Signal, dass dem Körper weniger Sauerstoff zur Verfügung steht. Sie gibt mehr EPO ab. Das Knochenmark bildet daraufhin mehr rote Blutkörperchen, sodass das Blut mehr Sauerstoff transportieren kann.
Karteikasten
Überlege zuerst selbst und drehe die Karte anschließend zum Prüfen um.
Alles auf einen Blick
- Niere
- Aufbau: Rinde, Mark und Nierenbecken
- Funktionseinheit: Nephron
- Harnbildung: Filtration, Rückresorption, Sekretion und Konzentration
- Regulation: Wasser, Elektrolyte und Säure-Basen-Haushalt
- Hormone: Renin, Erythropoetin und Calcitriol
- Harnweg: Nierenbecken, Harnleiter, Harnblase und Harnröhre
Die Niere verbindet Ausscheidung und Regulation: Sie entfernt Abfallstoffe, bewahrt benötigte Stoffe und passt die Wasserabgabe an den Körperzustand an. Gleichzeitig wirkt sie über Hormone auf Blutdruck, Blutbildung und Kalziumhaushalt.
Abschluss-Check
Prüfe deinen Lernstand: Du solltest nun den Weg vom Blut zum Urin erklären, die drei Transportrichtungen unterscheiden und mindestens zwei Regulationsaufgaben der Niere begründen können.