Niere / Harnableitende Organe
1. Niere:
Funktionen:
- Regulation des Ionen- und Wasserhaushalts
- Regulation des Säure-Basen Haushalts
- Ausscheidung von stickstoffhaltigen Stoffwechselendprodukten
- Endokrine Funktion durch die Synthese von Erythropoietin, Renin oder die Aktivierung von Vitamin D (=D-Hormon)
Aufbau der Niere:
- Die menschliche Niere ist eine multipapilläre Niere und besteht im Normalfall aus 8 Papillen
- Die funktionelle und strukturelle Einheit der Niere ist das Nephron, das aus einem Nierenkörperchen und einem Tubulusteil besteht, der in ein Sammelrohr mündet; die menschliche Niere besteht aus ca. 1 Mio. Nephrone
Nierenkörperchen:
- Die Nierenkörperchen liegen in der Rinde der Niere
- Hier wird der Primärharn abgeschieden, der dann in die Nierentubuli gelangt
- Das Nierenkörperchen besteht aus einem Knäuel von spezialisierten Kapillaren, das in eine blinde Aussackung des Tubulus eingestülpt ist, die sogenannte Bowmann'sche Kapsel
- Das Kapillarknäuel mit der Epithelbedeckung bildet den Glomerulus
- Den Teil des Nierenkörperchens von dem der Tubulus abgeht nennt man Harnpol, der gegenüberliegende Teil ist der Gefäßpol von dem die afferente und die efferente Arteriole abgehen
- Das parietale Blatt der Bowmann'schen Kapsel besteht aus einem einschichtigen Plattenepithel das nach außen von einer Basalmembran bedeckt ist; das viszerale Epithel besteht aus Podozyten und ist von der glomerulären Basalmembran (GBM) bedeckt
- Innerhalb des Glomerulus teilt sich die afferente Arteriole in viele anastomosierende Kapillaren, die sich ebenfalls im Glomerulus wieder zu einer efferenten Arteriole vereinigen
- Der größte Teil des Endothels grenzt direkt über die GBM an das Podozytenepithel und bildet dadurch die Filtrationsfläche der Nierenkörperchen
- Fortsätze der Podozyten bilden Füßchen zwischen denen die sogenannten »Filtrationsschlitze« bleiben, zwischen denen sich wiederum eine Schlitzmembran befindet
- Die Filtrationsbarriere besteht aus den Endothelzellen, welche große Poren ohne Diaphragmen enthalten, dem Netzwerk der Basalmembran, der Schlitzmembran, und auf beiden Seiten einer stark negativ geladenen Glykokalix; sie ist dadurch durchlässig für Wasser, kleine Moleküle und Ionen, nicht aber für die großen, meist ebenfalls negativ geladenen Plasmaproteine
- Der Rest der Nierenkörperchen ist von der mesangialen Matrix ausgefüllt, welche die Kapillaren zusammenhält; die Mesangiumzellen besitzen kontraktile Mikrofibrillen und sind fähig zur Phagozytose
Nierentubuli:
- Die Tubuli sind dünne Kanälchen mit einem einschichtigen Epithel; hier erfolgt die Rückresorption aber auch die Sekretion von bestimmten Stoffen
- Ein Tubulus besteht aus einem gewundenem Teil (=proximale Konvolut, =Pars contorta), einem geraden Abschnitt der in das Nierenmark absteigt (=Pars recta), einer haarnadelförmigen Schleife (=Henle'sche Schleife), einem geraden aufsteigendem Abschnitt und einem zweiten gewundenen Teil (=distale Konvolut), der in der Nähe des zugehörigen Nierenkörperchens liegt; danach folgt eventuell ein Verbindungstubulus als Übergang zu einem Sammelrohr; die Sammelrohre beginnen in der Nierenrinde, durchqueren das Nierenmark, vereinigen sich in der Innenzone des Nierenmarks und münden an der Papille in das Nierenbecken
- Die Tubuli werden je nach Funktion und Art der Epithelzellen auch in einen proximalen, einen intermediären und einen distalen Tubulusteil unterteilt
- Außerdem unterscheidet man kortikale, kurze und lange Nephrone, je nachdem in welchem Bereich die Henle'sche Schleife eines Tubulus liegt
- Das Nierenmark unterteilt man in einen Außenstreifen und einen Innenstreifen der Außenzone und in eine Innenzone; der Außenstreifen der Außenzone enthält die Partes rectae der proximalen und der distalen Tubuli der kurzen und langen Nephrone; der Innenstreifen der Außenzone enthält die absteigenden Partes rectae der intermediären Tubuli der kurzen und langen Nephrone, die Henle'schen Schleifen der kurzen Nephrone und die aufsteigenden Partes rectae der distalen Tubuli der kurzen und langen Nephrone; in der Innenzone liegen die absteigenden und aufsteigenden Partes rectae der intermediären Tubuli und die Henle'schen Schleifen der langen Nephrone; außerdem befinden sich in allen Bereichen Teile der Sammelrohre
- Die kortikalen Nephrone liegen komplett in der Nierenrinde
- Als Labyrinth bezeichnet man die gewundenen Anteile der proximalen und distalen Tubuli und die Nierenkörperchen in der Nierenrinde
- Die Markstrahlen werden von den geraden Anteilen der proximalen und distalen Tubuli von ca. 40-60 Nephronen und den zugehörigen 4-6 Sammelrohren gebildet
Epithelien der Nierentubuli:
- Die Epithelien sind einschichtig und besitzen eine Basalmembran
| Proximale Tubuli: | Sie besitzen ein mittelhohes Epithel mit einem Bürstensaum, einer Glykokalix und einer basalen Streifung; die Zellen sind azidophiler als diejenigen der distalen Tubuli und durch Nexus miteinander verbunden; die Zonulae occludentes sind relativ durchlässig |
| Hier erfolgt die Rückresorption von Ionen, kleinen Molekülen und Wasser; kleine Makromoleküle werden resorbiert und im vakuolären Apparat abgebaut | |
| Intermediäre Tubuli: | Das Epithel ist flach und die Zonulae occludentes sind durchlässig |
| In diesem Bereich ist die Sekretion relativ ausgeprägt | |
| Distale Tubuli: | Das Epithel ist relativ hoch, zur Rinde hin niedriger werdend; die Oberfläche besitzt nur wenige Mikrovilli und die Zonulae occludentes sind sehr dicht |
| Hier wird durch die Rückresorption von Ionen der Tubulusharn verdünnt | |
| Verbindungstubuli: | Sie enthalten Verbindungstubuluszellen und Schaltzellen |
| Sammelrohre: | Sie entstammen embryonal aus der Ureterknospe |
| Das Epithel wird von Sammelrohrzellen (=Hauptzellen) gebildet; sie besitzen ein helles Zytoplasma, einen runden Kern, basale Einfaltungen und tragen ein Zilium; sie sind zunächst flach und werden zur Papille hin hochprismatisch; die Tight junctions sind sehr dicht | |
| Ein hoher Aldosteronspiegel bewirkt eine starke Rückresorption von Na+ auf kosten von K+, ein hoher ADH-Spiegel erhöht die Wasserpermeabilität der Tight junctions und die Resorption von Na+, was zur Bildung eines konzentrierten Urins führt | |
| Außerdem existieren im Epithel Schaltzellen mit einem dunkleren Zytoplasma; sie regulieren den Säure-Basen Haushalt, indem die A-Zellen H+ in das Tubuluslumen abgeben und die B-Zellen H+ in das Blut sezernieren |
Juxtaglomerulärer Apparat (IGA):
- Er ermöglicht eine rückgekoppelte Regulation der glomerulären Filtration an der Anlagerungsstelle des distalen Tubulus an das zugehörige Nierenkörperchen
- Der distale Tubulus besitzt hier die Macula densa die dem extraglomerulären Mesangium des Nierenkörperchens angelagert ist; die Zellen der Macula densa sind klein, besitzen Mikrovilli und große Kerne
- Das extraglomeruläre Mesangium (=Goormaghtigh'sche Zellen) füllt den Raum zwischen der Macula densa und der afferenten und efferenten Arteriole
- Die granulierten Zellen liegen in der Media der afferenten Arteriole und ähneln glatten Muskelzellen und endokrinen Epithelzellen; sie sind sympathisch innerviert und sezernieren Renin
- Das Renin der epitheloiden Zellen des Vas afferens bewirkt die Kontraktion der glatten Muskulatur der Arteriolen, erhöht dadurch den Blutdruck und senkt die Wasserausscheidung
- In der Nierenrinde wird außerdem Erythropoietin gebildet, das bei Hypoxämie die Neubildung von Erythrozyten stimuliert; wahrscheinlich wird es von den Fibroblasten des Rindenlabyrinths synthetisiert
Verlauf der Arterien:
- A. segmentalis
- Aa. interlobares führen entlang der Columnae renales an die Markrindengrenze
- Aa. arcuatae führen entlang der Markrindengrenze
- Aa. corticales radiatae (=Aa. interlobulares)
- afferente Arteriolen
- efferente Arteriolen
- absteigende Vasa recta und venöse aufsteigende Vasa recta (Peritubuläre Kapillaren des Nierenmarks)
- Vv. corticales radiatae (=Vv. interlobulares)
- Vv. arcuatae
- Vv. interlobares
2. Harnableitende Organe:
- Sie bestehen aus einer muskulären Wand und einem Übergangsepithel, sind in eine Adventitia eingefügt und zum Teil von Peritoneum überzogen
Nierenbecken:
- Es besitzt eine innere Längs- und eine äußere Ringmuskelschicht
Ureter (=Harnleiter):
- Er besitzt ein sternförmiges Lumen das von einem Urothel ausgekleidet ist
- Die Lamina propria enthält viele elastische Fasern
- Die Tunica muscularis besteht aus einer inneren Längs- und einer äußeren Ringmuskelschicht
- Der Harnleiter ist über eine Adventitia in die Umgebung eingebaut
- Er besitzt drei Engstellen
Harnblase:
- Die Hinterwand ist von einem Peritoneum überzogen
- Die Schleimhaut ist gegenüber der Muskelschicht verschieblich und in Falten geworfen
- Die Muskulatur besteht aus einer äußeren und einer inneren Längsmuskelschicht, und einer mittleren Ringmuskelschicht
Urethra (=Harnröhre):
- Die Schleimhaut besitzt ein mehrschichtig prismatisches Epithel und ist in Falten gelegt
- Auch die Harnröhre besitzt eine innere Längs- und eine äußere Ringmuskelschicht