Inleiding
Veel van onze afvalstoffen in het dagelijks leven worden via het riool afgevoerd. Een fijnmazig netwerk van buizen onder de grond komt uiteindelijk uit in waterzuiveringsinstallaties. Na verschillende zuiveringsstappen kan het water worden geloosd op de rivieren. Het rioolsysteem kan verstoppen en het moet zo nu en dan schoongemaakt worden.
De interne afvalzuivering bij organismen werkt minder grootschalig, maar minstens zo efficiënt. En het vraagt veel energie; een groot deel van de energie die cellen vrijmaken door verbranding van voedsel.
Twee nieren zorgen ervoor dat de lichaamsvloeistof gezuiverd wordt. Dat doen ze met een paar miljoen kleine filtertjes, de niereenheden. De bouw van de nieren en de werking van het nefron (niereenheid) lees je in dit deel van de kennisbank.
Bouw en werking van de nier
 |
 |
Bouw en werking van de nier
In de nieren worden afvalstoffen uit het bloed gehaald. Het bloedplasma wordt gefilterd, de bruikbare stoffen gaan weer terug naar het bloed. Afvalstoffen zoals zouten (bijvoorbeeld NaCl), ureum, overtollige medicijnen en kleurstoffen (rode kleurstoffen bijvoorbeeld wanneer je bietjes eet) gaan, opgelost in water (urine), vanuit de nieren via de urineleiders naar de blaas.
De afvalscheiding gaat dag en nacht door.
De blaas verzamelt urine en slaat deze tijdelijk op, zodat je maar een paar keer per dag hoeft te plassen.
Ligging van de nier
Het nierstelsel bestaat uit twee nieren, met ieder een nierbekken en een urineleider, en verder de blaas en de plasbuis. De nieren liggen in de buikholte hoog achter in, links en rechts van de ruggengraat. Bij de mens zijn de nieren enigszins boonvormig, met de holle kant naar het midden wijzend.
Menselijke nieren zijn 10-13 cm lang, 5 cm dik en wegen ieder ca. 150 gram.
Door de nierslagaders stroomt bloed dat rijk is aan zuurstof, voedingsstoffen en afvalstoffen.
De nieren filteren de afvalstoffen uit het bloed en zorgen dat nuttige stoffen in het bloed blijven. Voor dat laatste gebruiken ze veel zuurstof (zie "Resorptie")
Door de nieraders stroomt het gezuiverde bloed naar de holle ader en terug naar het hart.
De stoffen die de nieren uit het bloed halen zijn vooral afvalstoffen van de stofwisseling, (bijvoorbeeld ureum bij eiwitstofwisseling) en via voedsel opgenomen gifstoffen en geneesmiddelen. Het zuiveren van het bloed gebeurt deels passief en deels actief. Het product dat de nieren hierbij maken, urine, wordt door het lichaam uitgescheiden.
Bouw van de nier
 |
 |
Elke nier bestaat uit drie delen, van buiten naar binnen: nierschors, niermerg en het nierbekken. In de schors en het merg liggen per nier ongeveer een miljoen niereenheden (nefronen).
De nefronen zijn de filters die stoffen uit het bloed halen.
In de nierbekkens wordt de urine verzameld.
Via de urineleiders komt de urine in de blaas. Vanuit de blaas wordt de urine door de urinebuis (plasbuis) afgevoerd.
In de schors en het merg van de nier liggen de niereenheden. Een nefron bestaat uit een aantal onderdelen.
In het bekervormige kapsel van Bowman vertakt elk nierslagadertje zich tot een kluwentje bloedvaten (de glomerulus). Hieruit wordt het weefselvocht gefilterd.
Dit filtraat (primaire urine) wordt opgevangen in het kapsel. Het overgebleven bloed stroomt verder in een bloedvat dat zich verderop tot een haarvatennetwerk vertakt om de niereenheid heen. Daarna komen de bloedvaatjes samen in de nierader. Deze komt uit in de onderste holle ader.
Die primaire urine vervolgt zijn weg in het eerste gekronkelde nierbuisje, de lus (lis) van Henle en het tweede gekronkelde nierbuisje.
De samenstelling van de primaire urine verandert zo, dat er uiteindelijk een secundaire urine ontstaat die via de verzamelbuisjes in het nierbekken druppelt.
De (secundaire) urine wordt via de urineleider afgevoerd uit de nier.
Werking van de niereenheid
Piskijkers, zo werden ze vroeger genoemd.
Kappers (barbieren) en later artsen die de urine gebruikten om iets over iemands gezondheid te zeggen. Troebele urine wees op het niet goed werken van je nieren. Zoete urine betekende dat je lichaam suiker uitscheidde in plaats van het op te nemen. Rode urine (als je geen bietjes had gegeten) kon duiden op bloed in je urine.
Een beetje urine verdampen op een objectglas en je kon met een microscoop onderzoek doen naar bacteriën, bloedcellen en kristallen van lichaamsvreemde stoffen.
Nog steeds is urineonderzoek een belangrijk deel van medisch onderzoek naar ziekten.
Ultrafiltratie
Per dag filteren een paar miljoen niereenheden ongeveer 180 liter bloed. Een groot deel van die gefilterde vloeistof komt terug in het bloed. Je plast immers maar een paar liter urine per dag uit. De bloeddruk zorgt ervoor dat het bloedplasma in de glomerulus naar het Kapsel van Bowman wordt geperst.
Je noemt dat ultrafiltratie. Zie "Ultrafiltratie en resorptie".
De vloeistof die in het Kapsel van Bowman aanwezig is noem je primaire urine. In het bloedvat blijven alleen de bloedlichaampjes en de bloedeiwitten met een hoge moleculair gewicht achter. Het bloed dat uit de glomerulus komt bevat erg weinig water en heeft een hoge osmotische waarde. Er is immers weinig oplosmiddel over.
Resorptie
Het bloed uit de glomerules stroomt nu verder langs het tweede gekronkelde nierbuisje, de lus van Henle en het eerste gekronkelde nierbuisje.
Onderweg worden er stoffen (glucose, aminozuren, ionen) vanuit de primaire urine opgenomen in het bloed. Dit actieve proces heet terugresorptie.
Er kunnen ook stoffen door secretie vanuit het bloed aan de primaire urine worden toegevoegd. Het bloed stroomt naar de nierader en de inhoud van de niereenheid wordt door de afgifte en opname van stoffen de (secundaire) urine.
Wateropname (VWO)
Door actief transport van zout (NaCl) en het passief transport van ureum uit het nefron naar de omliggende cellen, ontstaat een osmotische gradiënt.
Een nefron ligt ingebed in nierschors en merg (zie afbeelding). In het puntje van de lus van Henle en in het verzamelkanaaltje is de osmotische waarde (gemeten in milliosmol) het grootst.
De osmotische gradiënt wordt in stand gehouden door transport van ureum en zout uit het nefron. Water gaat door speciale eiwitten (aquaporines) in het nefron passief mee naar de omringende cellen. In het gestippelde gedeelte van het verzamelbuisje wordt de permeabiliteit door ADH geregeld.
In de afbeelding is het vat met te filteren bloed niet getekend!
Het bloed dat uit de glomerules (in het Kapsel van Bowman) komt, loopt in tegenstroom langs het tweede kronkelkanaaltje. Vanaf de punt van de lus van Henle loopt het bloedvat omhoog.
Dan stroomt het bloed in tegenstroom met het eerste gekronkelde nierbuisje.
Door deze tegenstroom neemt het bloed gaande weg steeds meer water uit de cellen rondom het nefron op!
Het bloed had, vlak na uittreden uit de glomerulus, een erg hoge osmotische waarde en die wordt dus door opname van water en andere stoffen steeds lager.
Nierdrempel
Het filterproces in een nefron houdt in dat in eerste instantie alle stoffen door ultrafiltratie uit het bloed in het Kapsel van Bowman terechtkomen.
Vandaar uit worden de stoffen die geen afval zijn opnieuw in het bloedvat geresorbeerd (zie de tabel).
Glucose is een van de meest belangrijke brandstoffen voor het lichaam. Uitscheiden van glucose (een symptoom van suikerziekte) is niet de bedoeling. Als het glucose gehalte van het bloed boven de 0.18% komt wordt er glucose uitgescheiden in de urine. De nierdrempel voor glucose wordt dan overschreden.
Zoete urine kan dus een teken zijn van een tijdelijk teveel aan glucose. Maar ook van een probleem met de glucosehuishouding van een organisme.
|
|
Bloedplasma (g per 100 ml)
|
Voorurine (g per 100 ml)
|
Urine (g per 100 ml)
|
|
eiwitten
|
7,5
|
0
|
0
|
|
glucose
|
0,1
|
0,1
|
0
|
|
Na+
|
0,4
|
0,4
|
0,35
|
|
Cl-
|
0,36
|
0,36
|
0,6
|
|
Ca2+
|
0,01
|
0,01
|
0,03
|
|
K+
|
0,02
|
0,02
|
0,15
|
|
Ureum
|
0,03
|
0,03
|
2,0
|
Klaring (clearence)
|
Klaring snelheid (Cs)
|
|
Cs = Us x V
--------
Ps
|
|
Waarbij Us = concentratie van de stof in urine
|
|
Vs = stroomsnelheid van de urine
|
|
Ps = concentratie stof in het plasma
|
|
De Glomulaire filtratie snelheid (GFR) gemeten met inuline:
|
|
GFR = Uinuline x V
--------
Pinuline
|
De efficiëntie van de nieren is te meten.
Klaring (clearence) is de snelheid waarmee stoffen door de nieren
uit het plasma worden verwijderd.
Voor een dialyseverpleegkundige is de klaring van K+
een belangrijk gegeven. Kalium is nodig voor de werking van de hartspier. Het mag dus bij dialyse niet teveel uit het plasma gehaald worden.
Nierklaring (kidney clearence) wordt gemeten als het volume plasma dat door de nieren per tijdseenheid geklaard wordt.
Stel in het plasma dat de nieren passeert zit 1 mg/ml van een stof.
Per minuut zit er ook 1mg in 1 ml urine. Dan is de klaring 1ml/min.
Inuline (een polysacharide) is een stof die niet teruggeresorbeerd wordt naar het plasma. De snelheid waarmee inuline wordt uitgescheiden is een maat voor de glomulaire filter snelheid.
Urine en ADH
Verschillende nierkanaaltjes monden uit in een verzamelbuis.
Aan het eind van de verzamelbuis is er urine gevormd.
De urine komt via nierbekken en urineleiders in de blaas terecht. Een mens produceert ongeveer 1,8 liter urine per dag. Door veel te drinken of veel te zweten kan het meer of minder zijn.
Urine bestaat vooral uit water. Als je veel drinkt en weinig zweet, moet je vaak plassen. Je urine is dan waterig. Als je weinig drinkt en veel zweet, plas je maar weinig. De urine is dan donkergeel. De gele kleur van urine wordt veroorzaakt door urochroom (een ontledingsproduct van de eiwitafbraak) en door de galkleurstof biluribine.
Door meer of minder water uit te scheiden met de urine, kan de osmotische waarde van het bloed binnen bepaalde waarden worden gehouden.
Als de osmotische waarde van het bloed daalt (bijvoorbeeld na het drinken van veel water), neemt de hoeveelheid urine toe. Stijgt de osmotische waarde van het bloed (bijvoorbeeld na het eten van zoute drop), dan wordt er minder urine geproduceerd.
Het hypofysehormoon ADH (anti-diuretisch hormoon) helpt bij het constant houden van de osmotische waarde van het bloed (de lichaamsvloeistof).
ADH betekent ‘tegen het plassen’ dus het stimuleert de resorptie van water bij de nierkanaaltjes en de verzamelbuizen, waardoor de nieren minder water uitscheiden. Bij toename van de osmotische waarde van het bloed neemt de productie van ADH toe, bij daling juist af (negatieve terugkoppeling).
