Nieren/Harnblase: Anatomie und Funktion

Die Nieren sind rötlich-braune, paarige Organe mit bohnenähnlicher Form. Mit einer Größe von zirka elf mal sieben mal vier Zentimetern wiegt eine Niere zwischen 120 und 200 Gramm. Die Nieren sind beidseitig der Wirbelsäule lokalisiert. Die rechte Niere liegt aufgrund ihrer Nachbarschaft zur Leber etwas tiefer. Die Nieren befinden sich atemabhängig in etwa unterhalb des Rippenbogens und sind teilweise von Rippen bedeckt. Auf beiden Nieren sitzt jeweils – wie ein Mützchen – eine Nebenniere.

Die Nieren sind sehr empfindliche Organe und zum Schutz von einer Hülle aus Faser- und Fettkapsel sowie einem bindegewebsartigen Sack (Faszie) umgeben. Diese Strukturen setzen sich u.a. aus Binde-, Muskel- und Fettgewebe zusammen. An der Innenseite Richtung Wirbelsäule, dem sogenannten Hilus, sind die Nieren nicht abgekapselt. Hier befindet sich in der Regel jeweils ein zuleitendes arterielles Blutgefäß (A. renalis) und eine ableitende Vene (V. renalis). Auch der Harnleiter, ein bis zu 35 cm langer Muskelschlauch, ist hier mit der Niere verbunden und transportiert den in den Nieren produzierten Urin in die Harnblase. Dort wird er gesammelt und schlussendlich ausgeschieden. Die Harnblase besitzt also sowohl Speicher- als auch Entleerungsfunktion.

Harn ist eigentlich ein Blutfiltrat, das Wasser und Elektrolyte sowie harnpflichtige Substanzen wie z.B. Harnstoff und Harnsäure, Ammoniak sowie von außen zugeführte Gifte (exogene Toxine) enthält. Finden sich im Harn z.B. Eiweiße (Aminosäuren, Peptide), Zucker (Kohlenhydrate), Fette (Lipide) oder Blutzellen, kann dies ein Hinweis auf eine Störung der Nierenfunktion sein. Eine normal funktionierende Niere filtert diese Substanzen teilweise zurück, da sie für den Körper wertvoll sind.

Die Aufgaben der Nieren lassen sich im Wesentlichen den drei Funktionsbereichen Ausscheidung, Regulation und Produktion zuordnen:

• Blutreinigung: Die Nieren reinigen das Blut. Sie entfernen durch unterschiedliche Filterprozesse harnpflichtige und giftige Stoffe, die den Körper ansonsten vergiften würden. Diese Substanzen fallen u.a. im Stoffwechsel an. Insbesondere im Metabolismus von Eiweiß entstehen harnpflichtige Stoffe wie z.B. Ammoniak, Kreatinin, Harnstoff und -säure. Auch der Abbau von Medikamenten kann zu giftigen Stoffen führen, die aus dem Körper entfernt werden müssen. Endprodukt des komplexen Vorgangs der Blutreinigung ist der Harn. Er transportiert harnpflichtige Substanzen und Gifte aus dem Körper.
  
• Flüssigkeits- und Elektrolythaushalt: Die Nieren regulieren bedarfsgerecht die Ausscheidung von Wasser und Salzen (Elektrolyte). Auf diese Weise werden das Volumen und die Konzentration des Extrazellulärraumes konstant gehalten.
  
• Säure-Basen-Gleichgewicht: Durch kompensatorische Vorgänge wie z.B. die Ausscheidung bzw. Rückresorption von sauer und basisch reagierenden Ionen, u.a. Wasserstoff (H) und Bicarbonat (HCO₃), haben die Nieren auch eine Pufferfunktion im Körper. Zusammen mit der Atmung halten sie das Säure-Basen-Gleichgewicht aufrecht. Die Lunge kann über die Abatmung von Kohlendioxid (CO₂) relativ rasch auf Verschiebungen im pH-Wert des Blutes reagieren. Die Nieren reagieren zwar langsamer, können jedoch größere Mengen kompensieren.
  
• Blutdruck: Die Nieren sind durch die Produktion diverser Hormone, die auf den Flüssigkeits- und Elektrolythaushalt wirken, an der Regulation des Blutdrucks beteiligt (u.a. Renin-Angiotensin-Aldosteron-System, RAAS).
  
• Bildung von Hormonen: Neben den Blutdruck-regulierenden Hormonen werden in den Nieren noch weitere Hormone gebildet, wie z.B. das Erythropoetin (EPO), das für die Bildung roter Blutkörperchen (Erythrozyten) zuständig ist. Auch das hormonähnliche Vitamin D wird in den Nieren in seine aktive Form umgewandelt.
  
• Bildung von Vitamin D (Calcitriol): Das fettlösliche Vitamin D kann vom Körper mithilfe von UV-Licht aus Cholesterin selbst hergestellt werden (Eigensynthese). Dieser Vorgang beginnt in der Haut, wird in der Leber fortgesetzt und schlussendlich in den Nieren beendet. Hier wird die inaktive Vorstufe der Leber in aktives Vitamin D (Calcitriol) umgewandelt (Hydroxylierung zu 1,25-Dihydroxycholecalciferol).
• Rückgewinnung von lebenswichtigen Salzen, Aminosäuren, Zucker (Glukoneogenese).

Weitere Informationen erhalten Sie unter Vitamin D und Labormedizin/Vitamin D.

Die Nieren haben ein immenses Umsetzungsvermögen. Pro Minute fließen durch beide Nieren ca. 1,2 Liter Blut, das entspricht pro Tag einem Volumen von insgesamt 1.800 Litern. Das Blut wird hier gefiltert. Es entsteht zunächst der sogenannte Primärharn (pro Tag ca. 180 Liter), von dem viele für den Körper wertvolle Substanzen wie z.B. Wasser, Eiweiß, Zucker wieder rückgewonnen werden. Von den ursprünglich 180 Litern Primärharn gelangen lediglich ca. 1,8 Liter Harn in die Harnblase und werden ausgeschieden.

Um diese hohen Volumina bewältigen zu können, ist ein sehr komplexes Konstrukt im Inneren der Nieren erforderlich. Über verschiedene Strukturen erfolgen mannigfaltige Flüssigkeits- und Stoffaustauschprozesse. Grob unterteilt man die Niere in Nierenrinde, -mark und -becken.

In der Nierenrinde (Cortex renalis) befinden sich die eigentlichen Filterstationen der Nieren, die Nephrone (je Niere ein bis 1,5 Millionen Nephrone). Diese funktionellen Einheiten haben einen Durchmesser von nur 0,2 mm und enthalten jeweils ein Glomerulum (kugelige Struktur mit vielen kleinsten Blutgefäßen), das von einer Kapsel (Bowman-Kapsel) umgeben ist. Hier hat die Produktion des Harns ihren Ursprung, der zuerst als Primärharn anfällt und über mehrere Austauschprozesse konzentriert wird. Zu einem Nephron gehört auch ein röhrenartiges Transportsystem aus vielen Harnkanälchen, den Tubuli. Passiert das erste Filtrat des Blutes diese Tubuli, werden wichtige Substanzen und Wasser rückresorbiert und wieder in den Blutkreislauf eingespeist. Diese Transportsysteme befinden sich bereits im Nierenmark (Medulla renalis), das sich aus mehreren kegelförmigen Pyramiden zusammensetzt. Zwischen diesen Pyramiden befinden sich immer wieder Teile der Nierenrinde.

Die Röhrchen des Transportsystems münden in die sogenannten Sammelrohre, die wiederum in Nierenkelche übergehen. Das Endfiltrat gelangt über diese Kelche konzentriert in das Nierenbecken (Pelvis renalis), in dem es über den Harnleiter in die Harnblase gelangt und über die Harnröhre ausgeschieden wird.

Die Harnröhre unterliegt bei Mann und Frau anatomischen Unterschieden:

• Beim Mann ist sie im oberen Teil von der Prostata umschlossen. Die Samenleiter laufen in der Prostata zusammen und münden in die zirka 17 bis 20 Zentimeter lange Harnröhre. Diese wird nach dem Durchtritt aus dem Becken von den beiden Schwellkörpern des Penis (Corpora cavernosa) sowie vom sogenannten Harnröhrenschwellkörper (Corpus spongiosum) begleitet und mündet schließlich an der Eichel (Glans penis). Beim Samenerguss wird durch Verschluss des Blasenhalses ermöglicht, dass das Ejakulat über die Harnröhre ausgeworfen wird und nicht in die Blase übertritt.
  

• Bei der Frau mündet die Harnröhre zwischen Klitoris und Vagina in den sogenannten Scheidenvorhof. Die deutlich kürzere Harnröhre der Frau (ca. vier Zentimeter Länge) bedingt mitunter häufigere Harnwegsinfekte, da Bakterien leichter in die Harnblase aufsteigen können.
  

Hinweis Prinzipiell kann der Mensch auch mit nur einer Niere leben, vorausgesetzt diese ist gesund und hat ausreichend funktionierende Nierenkörperchen (20 bis 30 Prozent aktive Nephrone).

Die Harnblase (Vesica urinaria) sammelt den von den Nieren konzentrierten Harn, der über die beiden Harnleiterschläuche zu ihr transportiert wird. Sie kann als Sammelorgan verstanden werden, das den Harn bis zu einem gewissen Füllungsgrad speichert. Ist die Blase leer, beinhaltet sie lediglich wenige Milliliter Harn. Mit steigendem Füllungsgrad nimmt sie Kugelform an. Ab einem Volumen von ca. 130 bis 150 ml empfindet der Mensch Harndrang, ab ca. 400 ml wird dieser normalerweise als intensiv empfunden und eine Blasenentleerung (Miktion) eingeleitet. Das maximale Blasenfassungsvermögen beträgt ca. 350 bis 400 ml und variiert von Mensch zu Mensch. Es kann aber auch ein größeres Blasenfüllungsvolumen antrainiert werden, dies ist aber in der Regel mit einer Beeinträchtigung der Harnblase verbunden.

Die Harnblase hat fünf verschiedene Wandschichten, die im Wesentlichen aus Schleimhaut, Muskel- und Bindegewebe bestehen. Diese Gewebsstruktur ermöglicht einerseits ihre Elastizität und anderseits das Kontraktionsvermögen zur Harnentleerung. Harnröhre und -blase unterliegen einem Regulationsmechanismus, der u.a. mittels diverser Muskelschlingen und elastischer Netze verhindert, dass es zum ungewollten Harnaustritt kommt. Funktioniert dies nicht, kann es zu Miktionsstörungen wie z.B. Inkontinenz kommen.

Weitere Informationen zu Nieren- und Harnwerten erhalten Sie unter Labormedizin – Niere/Harn.