Menselijke biologie en ziekteleer
Hoofdstuk 11: Het urinesysteem
>
11.1 Het urine systeem
<
Het urinesysteem
Urinewegsysteem = een orgaansysteem van het lichaam dat een belangrijke rol speelt bij het handhaven van
zout- water- en pH- homeostase van het bloed
Uitscheiding (excretion) = het verwijderen van metabole afvalstoffen uit het lichaam
o Metabole afvalstoffen = bijproducten van de normale activiteiten van de cellen en weefselse
bestaat voornamelijk uit stikstofhoudend afval (zoals ureum, creatinine, ammonium en urinezuur)
o Uitscheiding bij de mens vindt plaats door de vorming en afvoer van urine uit het lichaam
Ontlasting = onverteerd voedsel en bacteriën in vorm van uitwerpselen, proces van het spijsverteringsstelsel
>>
Functies van het urinesysteem
Uitscheiding van metabolisch afval
Ureum = afvalproduct van het aminozuurmetabolisme, het is het belangrijkste nitrogene eindproduct van
metabolisme bij de mens
Bij de afbraak van aminozuren komt in de lever ammoniak vrij
o Amoniak = een stof die zeer giftig is voor cellen
o Lever combineert ammoniak met koolstofdioxide om ureum te produceren, veel minder schadelijk
o Normaal liggen de ureumconcentraties in het bloed tussen 10 en 20 milligram per deciliter (mg / dl)
o Verhoogde ureumspiegels in het bloed kunnen uremie veroorzaken
o Uremie = aandoening die hartritmestoornissen/braken/ademhalingsproblemen/dood veroorzaakt
o Naast ureum scheiden de nieren creatinine en urinezuur af
o Creatinine = een afvalproduct dat ontstaat door de afbraak van creatinefosfaat, een hoogenergetisch
fosfaatreservemolecuul in spieren
Urinezuur = gevormd door metabole verwerking van nucleotiden (bv. adenine, thymine)
o Urinezuur is tamelijk onoplosbaar
o Als er te veel urinezuur in het bloed aanwezig is, vormen zich kristallen die neerslaan
o Jicht = urinezuurkristallen verzamelen zich soms in gewrichten en veroorzaken pijnlijke aandoening
> Handhaving van de water-zoutbalans
Hoofdfunctie van nieren: handhaven van de juiste water-zoutbalans van het bloed
Zouten, zoals NaCl, kunnen de snelheid en richting van osmose beïnvloeden
Hoe meer zouten in het bloed zitten, hoe hoger het bloedvolume en hoe hoger de bloeddruk
Door de concentratie van bepaalde ionen in het bloed te reguleren (natrium NA+ & Kalium K+), regelen de
nieren de bloeddruk
Naast ionen behouden de nieren ook het juiste bloedniveau van ionen zoals kalium (K +) en bicarbonaat
(HCO3-) en calcium (Ca2 +)
Onderhoud van zuur-base balans
1
, De nieren regelen het zuur-base-evenwicht van het bloed
Om een persoon gezond te houden, zou de pH van het bloed ongeveer 7.4 moeten zijn
De nieren bewaken en helpen de pH van het bloed onder controle te houden, voornamelijk door uitscheiding
van waterstofionen (H+) en absorberen van het bicarbonaat i (HCO3-) om de bloed-pH op 7,4 te houden
Urine heeft gewoonlijk een pH van 6 of lager, omdat ons dieet vaak zure voedingsmiddelen bevat
>
Uitscheiding van hormonen
De nieren helpen het endocriene systeem bij de hormoonafscheiding (secretion = uitscheiding)
De nieren geven renine af = een enzym dat leidt tot de afscheiding van aldosteron
Aldosteron = een hormoon dat wordt aangemaakt door de bijnieren die bovenop de nieren liggen,
betrokken bij het reguleren van de water-zoutbalans van het bloed.
De nieren geven ook erytropoëtine (EPO) af = een hormoon dat de aanmaak van rode bloedcellen reguleert.
Extra functies van de nier
De nieren nemen ook gefilterde voedingsstoffen op en synthetiseren vitamine D
Vitamine D = een hormoon dat de opname van calciumionen (Ca² +) uit het spijsverteringskanaal bevordert
Organen van het urinesysteem
Nieren
De nieren = gepaarde organen aan weerszijden van de wervelkolom op hetzelfde niveau als de onderrug
o Liggen in depressies onder het peritoneum, waar ze bescherming krijgen van de onderste ribbenkast
o Door de vorm van de lever staat de rechter nier iets lager dan de linker
o De nieren zijn boonvormig en roodbruin van kleur
o Niercapsule = de vuistgrote organen zijn bedekt met een taaie capsule vezelig bindweefsel
o Massa's vetweefsel hechten zich aan elke nier
o De concave kant van een nier heeft een depressie waarbij een ader in de nier binnenkomt en een
nierader en een urineleider de nier verlaten
o De nierslagader transporteert bloed om naar de nieren te worden gefilterd
o De nierader voert gefilterd bloed weg van de nieren
>
Urineleiders
De urineleiders geleiden urine van de nieren naar de blaas
Het zijn kleine, gespierde buisjes van ongeveer 25 cm lang en 5 mm in diameter
De wand van een urineleider heeft drie lagen
o Een binnenmucosa (slijmvlies)
o Een gladde spierlaag
o Een buitenste vezelachtige laag bindweefsel
Peristaltische contracties zorgen ervoor dat urine de blaas binnendringt, zelfs als iemand ligt
Urine komt met spurts in de blaas met een snelheid van één tot vijf per minuut
De urineblaas
Urineren = mictie (synoniem)
De urineblaas = slaat urine op totdat deze uit het lichaam wordt verdreven
2
, De blaas heeft drie openingen: twee voor de urineleiders en één voor de urethra, die de blaas afvoert
De blaaswand is uitzetbaar: bevat een middelste laag cirkelvormige vezels van gladde spieren en twee lagen
longitudinale gladde spieren
Het epitheel van het slijmvlies wordt dunner en plooien in het slijmvlies (= rugae) verdwijnen naarmate de
blaas groter wordt (de rugae van de blaas lijken op die van de maag)
Een laag overgangsepitheel zorgt ervoor dat de blaas uitrekt en meer urine bevat
De urineblaas heeft een maximale inhoud van 700 tot 800 ml
Nadat urine via een urineleider de blaas binnenkomt, werken kleine plooien van het blaasslijmvlies als een
klep om terugstroming te voorkomen
Er zijn twee sfincers (sluitspieren) in de buurt waar de urethra de blaas verlaat
o De interne sluitspier: komt voor rond de opening naar de urinebuis
o Een externe sluitspier: bestaat uit skeletspieren die vrijwillig kunnen worden gecontroleerd
Wanneer de urineblaas et urine tot ongeveer 250 ml wordt gevuld, worden rekreceptoren geactiveerd door
vergroting van de blaas >> sturen sensorische zenuwsignalen naar het ruggenmerg
Vervolgens zorgen motorische zenuwimpulsen van het ruggenmerg ervoor dat de urineblaas samentrekt en
de sluitspieren ontspannen, zodat urineren mogelijk is
>
Urinebuis
Urinebuis = kleine buis die zich uitstrekt van de urineblaas tot een externe opening
Functie: urine in lichaam verwijderen
Heeft bij vrouwen een andere langte dan bij mannen
o Vrouwen: 4 cm >> kort, dus bacteriële invasie van urinewegen makkelijker
o Mannen: 20 cm (als penis slap is)
Als de urinbuis de mannelijke urineblaas verlaat, wordt deze omringd door de prostaatklier
o Prostaat wordt soms groter, waardoor de urinestroom in de urethra wordt beperkt
Bij mannen zijn de voortplantings- en urinewegsystemen beide op de urethra aangesloten, bij vrouwen niet
o Urine tijdens plassen
o Sperma tijdens ejaculatie
11.2 Structuur van de nier
>
Nier (zie afbeeldingen pagina 222-224)
Nier in lengte doorgesneden: je ziet dat veel takken van de nierslagader en de ader in de nier reiken.
Als de bloedvaten zijn verwijderd, is het gemakkelijker om de drie regio's van een nier te identificeren
o Niercortex (renal cortex) = een buitenste, gegranuleerde laag die naar beneden daalt tussen een
radiaal gestreepte binnenlaag, de renale medulla genaamd
o Niermerg (renal medulla )= kegelvormige weefselmassa's die nierpiramides worden genoemd
o Nierbekken (renal pelvis) = een centrale ruimte of holte die doorloopt in de urineleider
o Microscopisch bestaat de nier uit meer dan 1 miljoen nefronen (renal tubulus of niertubulus)
Nefronen = filteren het bloed en produceren urine
3
, Elke nefron is zo geplaatst dat de urine in een verzamelkanaal stroomt
Meerdere nefronen gaan hetzelfde verzamelkanaal in
De verzamelkanalen komen uiteindelijk in het nierbekken = kegelvormige weefselmassa's
Anatomie van een nefron
Elke nefron heeft zijn eigen bloedtoevoer, inclusief twee capillaire gebieden
Vanuit de nierslagader wordt bloed getransporteerd door een afferente arteriole naar de glomerulus
o Glomerulus = knoop van haarvaten in glomerulaire capsule waar poriën bloedfiltraat produceren
Bloed dat de glomerulus verlaat, wordt afgevoerd door de efferente arteriole
Bloeddruk hoger in glomerulus, omdat efferente arteriole smaller is dan afferente arteriole
o Efferente arteriole verdeelt zich en vormt het peritubulaire capillaire netwerk
Peritubulaire capillaire netwerk = omringt de rest van de nefron
Bloed van de efferente arteriole reist door het peritubulaire capillaire netwerk
o Vervolgens gaat het bloed in een venule dat bloed naar de nierader voert
Structuur van de nefron
o Glomerulaire capsule = het gesloten uiteinde van de nefron wordt op zichzelf gedrukt om een
cuplike structuur te vormen (Bowman’s capsule)
Buitenste laag glomerulaire capsule bestaat uit plaveiselepitheelcellen (afgeplat epitheel)
Binnenste laag bestaat uit podocyten met lange, cytoplasmatische extensies
De podocyten hechten zich vast aan de capillaire wanden van de glomerulus
Podocyten hebben cellen met uitsteeksels die tussenliggende poriën open laten waardoor ze
kleine moleculen doorlaten van de glomerulus naar de binnenkant van glomerulaire capsule
Dit proces: glomerulaire filtratie = produceert een filtraat van het bloed
o Proximale ingewikkelde tubulus
Epitheliale laag met borstelrand (microvilli): reabsorptie van filtraatcomponenten
Borstelrand vergroot oppervlak voor tubulaire reabsorptie van filtraatcomponenten
Elke cel heeft ook veel mitochondriën, die energie kunnen leveren voor actief transport van
moleculen van het lumen naar het peritubulaire capillaire netwerk
Eenvoudig plaveiselepitheel verschijnt als de buis smaller wordt en een U-bocht maakt, de
lus van de nefron (lus van Henle)
o Lus van Henle
U-vormige structuur met een dalende ‘ledemaat’ om water te laten diffunderen en een
stijgende ledemaat die zout naar buiten duwt
Zoals we zullen zien, vergemakkelijkt deze activiteit de heropname van water door de nefron
en het verzamelkanaal
o Distale ingewikkelde tubulus
Gemaakt van epitheelcellen die rijk zijn aan mitochondriën
Dus belangrijk voor verplaatsing van moleculen van bloed naar tubulus (tubulaire secretie)
De kubusvormige epitheelcellen van de distale ingewikkelde tubulus hebben talrijke
mitochondriën, maar ze missen microvilli
Dit betekent dat de distale ingewikkelde tubulus niet gespecialiseerd is in reabsorptie
In plaats daarvan is de primaire functie ionenuitwisseling
4
