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Nieren von Innen: Nierenkörperchen

Eine Million Nierenkörperchen besitzt jede Niere

Der grobe Aufbau der Niere in Rinde, Mark, Kelche und Becken ist eine direkte Folge ihres Feinaufbaus. Eine wichtige Struktur der Niere ist das Nierenkörperchen oder Corpusculum renale. Häufig findet sich in den Fachbüchern für das Nierenkörperchen auch der Begriff Malpighi-Körperchen. Von diesen Nierenkörperchen, die sich alle im Bereich des Nierenmarks befinden, besitzt jede menschliche Niere etwa eine Million Stück. Die Nierenkörperchen sind ein kugeliges Gebilde. Sie bestehen aus einer Kapsel (Bowman-Kapsel), die eine innere und eine äußere Wand besitzt. In die Bowman-Kapsel eingestülpt befindet sich ein feines Kapillarknäuel, das Glomerulus genannt wird.

 

Zwei Systeme greifen ineinander über

In den Nierenkörperchen greifen zwei Systeme ineinander über: Blutbestandteile werden aus dem Gefäßknäuel in ein Röhrensystem gedrückt, dass letztendlich den Harn ausscheidet. Dieses "Röhrensystem" beginnt mit der Einstülpung der Bowmann-Kapsel, die sich zum Harnpol verengt und in den Tubulusapparat des Nephrons übergeht. Von dort wird der Harn in Sammelrohren zum Nierenbecken und danach in Harnleiter und Blase gleitet. Dabei unterliegt die zuerst ausgepresste Flüssigkeit, die als Primärharn bezeichnet wird, umfangreichen Veränderungen.

 

Nierenkörperchen mit Gefäß- und Harnpol

1 = innere Wand der Bowman-Kapsel
2 = äußere Wand der Bowmann Kapsel
3 = Glomerulus
4 = Gefäßpol
5 = Harnpol

Zu jedem Nierenkörperchen führt eine kleine Arterie, die Vas afferens. Ihre Eintrittstelle in die Bowman-Kapsel wird auch als Gefäßpol bezeichnet. Die Arterie spaltet sich im Innern der Bowman-Kapsel in ein spezialisiertes Knäuel feinster Blutgefäße auf, das auch Glomerulum genannt wird. Dieses geht wiederum eine abführende Arterie (Vas efferens) über, die das Nierenkörperchen ebenfalls am Gefäßpol verlässt. Am Gefäßpol zwischen den beiden zu- und abführenden Gefäßen befindet sich eine Ansammlung spezieller Zellen, die Macula densa oder häufiger juxtaglomerulärer Apparat genannt werden. Der juxtaglomerulärer Apparat reguliert die Durchblutung des Glomerulus und den Filtrationsdruck. Außerdem ist er der Hauptbildungsort von Renin, ein Hormon, das bei der Regulierung des Blutdruckes wichtig ist.

 

Jeder Blutstropfen muss alle 4 Minuten durch den Filter

Die Nierenkörperchen haben die Funktion eines Filters. Ununterbrochen wird in ihnen ein konstantes Volumen an Blut filtriert. Das bedeutet, dass jeder Tropfen Blut, den ein Mensch besitzt, etwa alle 4 Minuten gefiltert wird. Insgesamt durchströmt immer ungefähr ein Viertel des gesamten Blutes die Nieren.

 

Die Podozyten mit ihren Füßchen bilden ein feines Netz um die porösen Kapillarwände. Im Glomerulum gibt es drei verschiedene Filter mit unterschiedlicher Porengröße. Durch den hydrostatischer Druck (Druck, den die Flüssigkeit auf die Gefäßwände ausübt) wird das Blut durch diese Filter gedrückt.
  • Das erste Filter besteht aus den Endothelzellen, mit denen die feinen Gefäße im Glomerulum ausgekleidet sind. Die Poren der Endothelzellen sind so groß, dass praktisch alle Bestandteile des Blutes dieses Filter passieren kann, außer den Blutzellen.
  • Das zweite Filter besteht in einer weiteren Membran, der Basalmembran. Diese Basalmembran enthält eine negative elektrische Ladung und hält Bestandteile des Blutes, die ebenfalls negativ geladen sind, im Blutgefäß zurück, getreu der alten Regel "Gleiche Ladungen stoßen sich ab, ungleiche Ladungen ziehen sich an."
  • Das dritte Filter besteht aus den sogenannten Podozyten. Diese Zellen, die auch Füßchenzellen genannt werden, befinden sich in der inneren Wand der Bowman-Kapsel. Sie haben Fortsätze, die immer gleichbleibende Zwischenräume bilden. Sie verhindern vor allem das Durchtreten von größeren Eiweißen.

 

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Die GFR hat diagnostische Bedeutung

Da in dem Glomerulum ein konstanter Blutdruck herrscht, werden alle Blutbestandteile unterhalb dieser Porengröße aus dem Blut herausgepresst. Dieses Filtrat, der sogenannte Primärharn, ergießt sich in den Spalt zwischen dem inneren und dem äußeren Blatt der Bowman-Kapsel. Der Abfluss des Nierenkörperchens, der als Harnpol bezeichnet wird, liegt gegenüber dem Gefäßpol. Dort fließt der Primärharn ab. Er beträgt bei einem erwachsenen Menschen ungefähr 20 Prozent des durch die Nieren fließenden Blutplasmas. Das sind ca. 125 ml in der Minute oder 180 Liter am Tag. Diese Flüssigkeitsmenge bezeichnet man als die glomeruläre Filtrationsrate (GFR). Sie hat eine sehr große diagnostische Bedeutung, weil sie die Funktionsfähigkeit der Nieren widerspiegelt.

 

Die Autoregulation der Niere sorgt dafür, dass im Nierenkörperchen immer der gleiche Blutdruck aufrecht erhalten wird

Die treibende Kraft des Filtriervorgangs ist der in den Glomerulumgefäßen herrschende Blutdruck. Dieser Blutdruck ist normalerweise immer so hoch oder niedrig, wie der körperliche Blutdruck. Der Blutdruck des Körpers unterliegt normalerweise im Verlauf des Tages typischen Schwankungen: Im Schlaf ist er niedriger, als z. B. bei körperlicher Anstrengung oder bei Stress. Auch bei bestimmten Erkrankungen, z. B. Diabetes mellitus oder Hypertonie ist der Blutdruck erhöht. Für die Filtration in den Glomeruli ist aber ein konstanter Blutdruck wichtig. Deshalb hat die Niere die Fähigkeit, den Blutdruck in ihrem Innern ihren Bedürfnissen anzupassen. Man nennt das auch Autoregulation der Niere.

 

Zu- und abführende Blutgefäße können enger oder weiter gestellt werden

Die Autoregulation erfolgt mit Hilfe von Druckrezeptoren, die in den zu- und abführenden Blutgefäßen des Nierenkörperchens sitzen. Bei zu hohem Blutdruck weiten sich die zuführenden Arterien und sorgen so für einen konstanten Blutdruck in den dahinterliegenden Gefäßen des Nierenkörperchens. Ist der Blutdruck zu niedrig, so werden die von Glomerulus abgehenden Gefäße eng gestellt. Das erhöht den Blutdruck im Glomerulum auf den gewünschten Wert.

 

Normale Blutdruckschwankungen bleiben ohne Auswirkung auf die Nieren

Auf diese Weise können Schwankungen des systolischen Blutdrucks zwischen 80-180 mmHg ohne große Auswirkungen auf die Filtrationsvorgänge der Nieren bleiben. Darüber hinaus können die Nieren aufgrund ihrer empfindlichen Drucksensoren den Blutdruck ständig überwachen und bei Schwankungen regulierend eingreifen (vgl. Blutdruckregulation der Nieren). weiter

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