Samenvatting geneeskunde ZGT
Week 1: nieren en urinewegen 1
De student heeft kennis van en inzicht in:
Doelstelling: bouw en werking van nieren en urinewegen
Doelstelling: diagnostisch onderzoek bij aandoeningen van nieren en urinewegen
Doelstelling: afwijkingen van het mictiepatroon, met name incontinentie:
oorzaken, verschijnselen, behandeling
Anatomie en fysiologie hoofdstuk 8
8.1 Nieren
De nieren (renes) zijn twee boonvormige organen. Ze liggen in de buikholte,
tegen de achterste buikwand, retroperitoneaal, ter weerszijden van de
wervelkolom. Door de koepelstand van het diafragma worden ze, hoewel het
abdominale organen zijn, beschermd door de thorax. De linkernier ligt tegen het
diafragma aan. Het craniale uiteinde ligt ter hoogte van de twaalfde borstwervel,
het caudale uiteinde reikt tot de derde lendenwervel. De rechternier ligt iets
lager.
De holle zijden van de nieren zijn naar elkaar toegekeerd. Het centrum van de
holle zijden is het nierhilus: plaats waar de bloedvaten, zenuwtakken,
lymfevaten de nier in- en uitgaan en waar de urineleider begint.
Boven op de nieren liggen de glandulae suprarenales (bijnieren):
hormoonklieren. Bijnieren en nieren zijn omgeven door steunvet: perirenaal vet.
Rondom het perirenale vet ligt een stevige bindweefselmantel: fascia renalis.
Deze ligt ventraal tegen de het peritoneum aan en dorsaal tegen de achterste
buikwand. Aan de mediale zijde laat de fascia ruimte voor de bovengenoemde
structureren die de nier in- en uittreden, aan de onderzijde is de fascia open,
hierdoor loopt de urineleider. Het steunvet en de fascia hebben een fixerende en
schok dempende functie.
8.1.1 Bouw van de nier
De buitenste laag van de nier bestaat uit een dun, stevig bindweefselkapsel:
nierkapsel. Het nierweefsel zelf bestaat uit twee duidelijk te onderscheiden
gebieden:
1. Cortex (schors): weefselgebied dat direct onder het nierkapsel ligt. Op
sommige plaatsen loopt de cortex in smalle banen naar het centrum van
de nier toe.
2. Medulla (merg): ligt tussen en binnen de schors. De merggebieden
hebben de vorm van stompe kegels en worden mergpiramiden genoemd.
Ze hebben een gestreept uiterlijk. De strepen doen denken aan een
stralenkrans en heten mergstralen. De brede basis van elke piramide ligt
steeds min of meer evenwijdig aan het nierkapsel en de top steekt uit naar
het centrum van de nier. Per drie tot zes mergpiramiden is er een
uitmondigsplaats: nierpapil. Elke nier heeft vijf tot elf nierpapillen. Ze
vormen de overgang van het m.i. van de nieren naar het m.e. Onder de
nierpapillen bevinden zich holten: calices (nierkelken, enkelvoud: calix)
die uitmonden op een grote holte: pyelum (of pelvis, nierbekken). Het
pyelum vernauwt naar mediaal en gaat ter hoogte van het nierhilus over in
de ureter (urineleider). Nierkelken en nierbekken zijn bekleed met
overgangsepitheel.
8.1.2 Doorbloeding van de nier
De nieren hebben een opvallende bloedvatvoorziening. De a. renalis
(nierslagader) is een korte, wijde aftakking van de aorta. De nieren krijgen in rust
1
,via deze slagaders ongeveer 20% van het hartminuutvolume (HMV) aangeboden.
Bij een gemiddeld HMV van vijf liter verwerkt elke nier per minuut dus een halve
liter bloed grote hoeveelheid.
De a. renalis vertakt ter hoogte van het nierhilus in kleine arteriën, die langs het
nierbekken en rond de nierkelken het nierweefsel binnengaan. Als interlobaire
arteriën lopen er aftakkingen langs de randen van de mergpiramiden naar de
oppervlakkige schorslaag. Deze aftakkingen lopen in een boog over de basis van
de piramiden en worden arteriae arcuatae (boogarteriën) genoemd. Deze
vertakken in vaatjes, die zowel het merg- als het schorsweefsel binnendringen:
interlobulaire arteriën. Deze lopen parallel aan de mergstralen en de
interlobaire arteriën. De interlobulaire arteriën geven talloze arteriolen af, die in
de schors en het merg een arteriële portale circulatie vormen.
De venulen en venen die het bloed uit de nieren afvoeren, verlopen parallel aan
de eerder beschreven arteriolen en arteriën. Ter hoogte van het nierhilus
verenigen zich een aantal venen tot v. renalis (nierader): een wijd vat dat
rechtstreeks uitmondt in de v. cava inferior.
8.1.3 Nefronen
De functie van de nieren berust op de werking van ongeveer een miljoen
microscopisch kleine structuren (per nier) die zich met de bloedvoorziening
bezighouden: nefronen (functionele niereenheden). Elk nefron draagt zijn
steentje bij aan de urineproductie.
Delen van het nefron zijn:
- Kapsel van Bowman
- Glomerulus
- Proximale tubulus
- Lis van Henle
- Distale tubulus
- Verzamelbuis
Het kapsel van Bowman is een ingedeukt dubbelwandig zakje van eenlagig
plaveiselepitheel (vorm van een cognacglas). In het kapsel van Bowman zit een
haarvaatje dat als een kluwentje is opgerold (glomerulus). De toevoerende
arteriole naar de glomerulus heet vas afferens en is een vertakking van de
interlobulaire arterie. Ook het afvoerende bloedvat, vas efferens, is een
arteriole en bevat dus zuurstof. De glomerulus vormt zo een arteriële portale
circulatie: een capillairnetwerk tussen twee arteriolen (arteriële wondernet).
Een kapsel van Bowman met daarin de glomerulus, het lichaampje van
Malpighi is de filtereenheid van de nier. Deze lichaampjes liggen in de
nierschors. Het kapsel van Bowman is dubbelwandig, met een nauw lumen (de
kapselholte) tussen binnen- en buitenblad. Het binnenblad ligt tegen het
endotheel van de glomerulus aan. Tussen de epitheelcellen van het binnenblad
zitten spleten, waardoor het binnenblad goed toelaatbaar is. Het kapsel loopt aan
de basis uit in een kronkelig kanaaltje: proximale tubulus of tubulus
contortus I. Dit kanaaltje loopt in de richting van de merglaag en krijgt een
recht verloop. In het merg is het kanaaltje recht en buigt het terug in de richting
van de schors. Het in het merg gelegen deel van het kanaaltje is de lis van
Henle. In de schors teruggekomen is het kanaaltje weer gekronkeld, dit deel heet
de distale tubulus of tubulus contortus II. De wand van het kanaaltje
bestaat, net als het kapsel, uit eenlagig epitheel.
Voordat het vas efferens het kapsel van Bowman binnentreedt, maakt het contact
met de distale tubulus. Op deze contactplaats bevinden zich juxtaglomerulaire
cellen: produceren bepaalde hormonen die de nierwerking beïnvloeden. De
distale tubulus mondt uit in een verzamelbuis, waarop meerdere nefronen
2
,aansluiten. De verzamelbuizen lopen door de merglaag en monden bij de top van
de nierpapil uit in de betreffende nierkelk. De verzamelbuizen lopen parallel aan
de lissen van Henle en veroorzaken het gestreepte uiterlijk van het mergweefsel.
Het vas efferens van de glomerulus vertakt zich in een tweede capillairnetwerk,
dat zich rond de tubuli en de lis van Henle wikkelt. In dit netwerk gaat het
zuurstofrijke bloed over in zuurstofarm bloed. De afvoerende venulen komen uit
in de interlobulaire venen.
8.1.4 Werking van de nier
Elk nefron levert zijn bijdrage aan de urineproductie en daardoor aan de
homeostase van het bloed en van het weefselvocht. Bij de productie van
urinespelen drie met elkaar samenhangende mechanismen een rol: ultrafiltratie,
reabsorptie en excretie.
Ultrafiltratie
In rust stroomt per minuut ongeveer een liter bloed de gezamenlijke nefronen
binnen: 60 liter per uur en 1440 liter per 24 uur. De bloedstroom via de arteriën is
erg groot, waardoor de bloeddruk in de arteriolen hoger is dan normaal. Deze
bedraagt in de afferente vaten aan het begin van de glomeruli 45 mmHg
(normaal is het 35 mmHg). De iets verhoogde bloeddruk is bijzonder functioneel.
Hierdoor wordt het bloed namelijk via de endotheelwand de capillairen en het
goed doorlaatbare binnenblad van het kapsel van Bowman in de kapselholte
geperst. Het endotheel fungeert hierbij als een filter: ultrafiltratie.
Het ultrafiltraat in de kapselholte wordt voorurine genoemd. Voorurine heeft
dezelfde samenstelling als dat van bloedplasma. Dat komt doordat bloedeiwitten
en bloedcellen te groot zijn om het endotheel te kunnen passeren. Voorurine
bevat onder andere water, glucose, aminozuren, elektrolyten en afvalstoffen als
ureum en creatinine.
De druk waaronder het bloed door het endotheel geperst wordt, is 10 mmHg:
filtratiedruk, dit is het resultaat van drie krachten. Allereerst is er de bloeddruk
zelf van 45 mmHg. Deze wordt alleen tegengewerkt door de colloïd-osmotische
waarde (COW) van het bloed, veroorzaakt door de eiwitten die in het bloed
blijven. De COW bedraagt 25 mmHg. Dan is er als derde de kapseldruk,
veroorzaakt door het vocht in het lumen van het kapsel. Dit vocht veroorzaakt
een druk van 10 mmHg, die dus tegen de bloeddruk inwerkt.
De ultrafiltratie kost geen energie en verbruikt dus ook geen zuurstof: passief
transport.
Van de totale bloeddoorstroming komt 1/8 deel in de kapsels van Bowman
terecht. Een liter bloed per minuut levert 0.125 liter voorurine op. Per uur is dat
7.5 liter en per dag dus 180 liter.
Reabsorptie
De ultrafiltratie door de lichaampjes van Malpighi is niet-selectief. Er wordt alleen
geselecteerd op grootte van de deeltjes en niet op bruikbaarheid. Er zitten dan
ook veel stoffen in de voorurine die het lichaam niet kan missen. Daarom vindt er
reabsorptie plaats: allerlei stoffen worden door middel van actief transport in
het bloed teruggebracht: selectief proces, wat gepaard gaat met
zuurstofverbruik. Reabsorptie vindt plaats in de proximale tubulus, de lis van
Henle, de distale tubulus en zelfs nog in de verzamelbuis.
Excretie
3
, Ook vanuit het tweede capillairnetwerk kunnen bepaalde afvalstoffen aan het
nierkanaaltje afgegeven worden: actief transportproces, excretie. Excretie treedt
op in de proximale tubulus, de lis van Henle en de distale tubulus. De richting van
deze getransporteerde deeltjes is tegengesteld aan die van de gereabsorbeerde
deeltjes.
In totaal wordt ruim 99% van de voorurine teruggebracht in het bloed. Ga je uit
van 180 liter, dan wordt ruim 178 liter teruggeresorbeerd. Ongeveer 1.8 liter
urine blijft over.
Het parathormoon (PTH) dat door de bijschildklieren wordt geproduceerd,
bevordert de reabsorptie uit de distale tubulus van calcium- en magnesiumionen
en de excretie van fosfaationen.
8.1.5 Regeling van de water- en zoutenuitscheiding
Zowel de water- als de zoutenuitscheiding door de nieren staat onder hormonale
en neurale invloed. De regulatie van water- en zoutenuitscheiding wordt
aangeduid met de term osmoregulatie: van levensbelang voor van het lichaam.
Een hormoon dat bij de osmoregulatie een grote rol speelt, is het antidiuretisch
hormoon (ADH). Dit wordt door de hypothalamus geproduceerd en door de
neurohypofyse (achterste deel van de hypofyse) aan het bloed afgegeven.
Wanneer de hersenen een te hoog zoutgehalte (hoge osmotische waarde) van
het bloed registreren, wordt de hypofyse geprikkeld om meer ADH af te geven
aan het bloed. ADH heeft directe invloed op de wateruitscheiding door de nieren.
Het verhoogt de doorlaatbaarheid voor water in de wand van de distale tubulus
en van de verzamelbuis. Het gevolg is dat er meer water gereabsorbeerd wordt
naar het bloed, waardoor er verdunning van het bloed optreedt en de
concentratie van de zouten in het bloed lager wordt. Zodra deze concentratie
laag genoeg is, neemt de ADH-afgifte af. Een gevolg van extra ADH in het bloed
is dat het bloedvolume toeneemt. ADH werkt dus indirect bloeddrukverhogend.
In elk nefron zit dicht bij de glomerulus het juxtaglomerulaire complex. Dit
bestaat uit epitheelachtige cellen, die een klierfunctie hebben. Deze
juxtaglomerulaire cellen maken contact met zowel het afferente vast als de
distale tubulus. Zodra de bloeddruk daalt, geven de cellen het hormoon renine
aan het bloed af. Renine is een enzym dat het bloedeiwit angiotensinogeen
omzet in angiotensine. Angiotensine verhoogt op drie manieren de bloeddruk:
1. Angiotensine veroorzaakt in het hele lichaam vaatvernauwing van
arteriolen. Het gevolg daarvan is dat de perifere weerstand groter wordt en
er minder bloed naar de capillairen gaat. Dit heeft een
bloeddrukverhogend effect.
2. Angiotensine stimuleert in de nieren zelf een extra reabsorptie van water
en NaCl, waardoor er meer zouten en water in het bloed teruggaan en er
dus minder wordt uitgescheiden.
3. Angiotensine stimuleert de bijnierschors tot de afgifte van het hormoon
aldosteron. Dit hormoon stimuleert de reabsorptie van natrium en de
excretie van kalium in de distale tubulus. Een chemische eigenschap van
natrium is dat het zich met meer watermoleculen omringt dan kalium:
natrium heeft een grotere watermantel dan kalium. Natrium zuigt dus
meer water mee dan kalium. Aldosteron reguleert de Na/K-balans,
daardoor het watergehalte (bloedvolume) en daardoor weer de bloeddruk.
Dit regulatiemechanisme, dat met de afgifte van renine begint, heet ook wel het
renine-angiotensine-aldosteronsysteem (RAAS). Het hormoon atriale
natriuretirsche factor (ANF) werkt het RAAS tegen. ANF wordt gevormd door
cellen in de wand van de atria van het hart. Het hormoon wordt gevormd zodra
het bloedvolume en de bloeddruk teveel toenemen en de wand van het atrium
daardoor uitrekt. ANF remt de afgifte van renine door het juxtaglomerulaire
4