Urinbildung

Urinbildung

Die Kombination von drei Prozessen: Filtration, Rückresorption (Reabsorption) und tubuläre Sekretion – ermöglicht es der Niere, Abfallstoffe zu entfernen, aber nützliche Bestandteile des Blutes zurückzuhalten. Die Filtration erfolgt an der Kontaktstelle der glomerulären Kapillaren mit der Wand der Bowman-Kapsel. Beim Durchgang durch diese Kapillaren wird das Blut „gefiltert“, sodass Wasser, Salze, Zucker, Harnstoff und alle anderen Bestandteile des Blutes, mit Ausnahme von Blutzellen und großen Molekülen wie Plasmaproteinmolekülen, an dieser Stelle in das Blut gelangen Höhle der Bowman-Kapsel und bildet glomeruläres Filtrat.

Der gesamte Blutfluss durch die Nieren beträgt etwa 1200 ml pro Minute – das ist ein Viertel des gesamten vom Herzen gepumpten Blutes! Das durch den Glomerulus strömende Plasma gibt etwa 20 % seines Volumens an das glomeruläre Filtrat ab; Der Rest gelangt vom Glomerulus in das abführende Blutgefäß. Dieser Prozess basiert auf einem rein physikalischen Filtermechanismus, da die kleine afferente Arterie breiter ist als die abführende Arterie. Daher ist der Blutdruck in den glomerulären Kapillaren relativ hoch und ein Teil des Plasmas wird in die Kapsel gefiltert.

Die Filtratmenge wird auch durch die Verengung oder Erweiterung der Arteriolen reguliert, die zu und von den Glomeruli führen. Sie nimmt mit der Verengung der efferenten Arteriolen und der Erweiterung der afferenten Arteriolen zu. Wäre die Zusammensetzung des ausgeschiedenen Urins der Zusammensetzung des glomerulären Filtrats ähnlich, wäre die Ausscheidung ein sehr verschwenderischer Prozess und der Körper würde viel Wasser, Glukose, Aminosäuren und andere nützliche Substanzen verlieren.

Allerdings unterscheidet er sich hinsichtlich der Art und Menge der im Urin enthaltenen Substanzen stark von Plasma und glomerulärem Filtrat. Von jeder Bowman-Kapsel in der Nierenrinde gelangt das Filtrat zunächst durch den proximalen gewundenen Tubulus (ebenfalls in der Nierenrinde), dann durch eine lange Schleife, die in das Mark und zurück zur Nierenrinde führt, und dann durch den zweiten Abschnitt in der Nierenrinde Der Kortex, der distale gewundene Tubulus, mündet schließlich in den Sammelkanal, durch den er in das Nierenbecken austritt.

Die Wände der Nierentubuli bestehen aus einer einzigen Schicht von Plattenepithelzellen oder quaderförmigen Epithelzellen. Während des Filtratdurchgangs nehmen diese Zellen einen erheblichen Teil des Wassers und praktisch die gesamte Glukose, alle Aminosäuren und andere vom Körper benötigte Stoffe auf (reabsorbieren) und geben sie wieder in den Blutkreislauf ab. Dies ist möglich, weil die Arteriole, nachdem sie den Glomerulus verlassen hat, nicht direkt zur Vene gelangt, sondern sich mit einem zweiten Kapillarnetz verbindet, das die proximalen und distalen gewundenen Tubuli umgibt.

So entstehen in der menschlichen Niere pro produziertem Liter Urin etwa 125 Liter Filtrat; die restlichen 124 Liter Wasser werden zurückgesaugt. Dadurch steigt die Konzentration von Abfallprodukten wie Harnstoff enorm an, wenn das Filtrat durch die Tubuli strömt.

Nierentubuluszellen entfernen nicht nur Substanzen aus dem Filtrat und geben sie an das Blut zurück, sondern scheiden auch zusätzliche Mengen unnötiger Stoffe aus dem Blut in das Filtrat aus. Dieser Vorgang wird tubuläre Sekretion genannt.

Wenn die Flüssigkeit das Ende des distalen gewundenen Tubulus erreicht und einige Substanzen daraus resorbiert und andere hinzugefügt wurden, ist die Umwandlung des glomerulären Filtrats in Urin abgeschlossen.